分光器の制作＿その２

分光器を組み立ててカメラに取り付けてテストしてみた。

最初は手元にある蛍光灯を撮ってみた。
蛍光灯は管の中に水銀蒸気が封止してありフィラメントで電子を放出することで水銀を励起して発光させる。
水銀は紫外から可視光にかけてたくさんの発光スペクトルがあり、そのうちの紫外線が管に塗られた蛍光物質に当たり各色を発光する。
蛍光灯のスペクトルを見ると蛍光物質の連続光のなかに特定波長の水銀輝線が見える。
物質のなかには非常に近い輝線をもつものがある。
この非常に近いスペクトルを分離できることが分光器の性能となっている。
水銀の場合は５７６．９６１ｎｍと５７９．０６７ｎｍの線が近く、約２ｎｍしかない。

その他の物質としてはマグネシウム５１６．７３３ｎｍ、５１７．２７０ｎｍ、５１８．３６２ｎｍ
ナトリウム５８８．９９５ｎｍ、５８９．５９２ｎｍ
などがある。これらが分離できれば分光器の性能となる。
（水銀とナトリウムは理科年表による。マグネシウムは国立天文台の資料による。）

作った分光器を様々に整備して水銀スペクトルの分離が出来るようになった。
水銀の５７６．９６１ｎｍと５７９．０６７ｎｍの間のピクセル数は約４０ピクセルとなっており、この分光器の分解能は１ピクセル当たり０．０５ｎｍが得られることになる。
（十分なコントラストがあればナトリウム線も分離できる。　約０．６ｎｍ＝１２ピクセル。）
写真は蛍光灯の発光スペクトルで、水銀の輝線以外はだいたい蛍光物質の発光色。

ＤＶＤ−Ｒを加工した回折格子をいくつも作り良さそうなものを選択できるようにした。

スリットは隙間をできるだけ狭く、長さも短くするほうが解像度が上がるが、スリットを小さくすると光量が減り写真に撮りにくい。
結局スリットは幅約０．１５ｍｍ長さ約５ｍｍにした。

蛍光灯はレンズは４５ｍｍマクロを使い、F=3.2　SS=1/8sec ISO=1600　で撮っている。


写真１：　組み立てた分光器
写真２：　ＤＶＤ−Ｒ回折格子（このほかにケースの中に使用中のものが１個ある。）
写真３：　蛍光灯の水銀スペクトル