Netzwerk-Handschuh für Spektroskopie

Netzwerk-Prismen für Spektroskopie

erstellt am 11. März - 2. April 2018 - 9. Mai 2019

Seit Isaac Newton wissen wir, dass das Licht in ein Spektrum aus verschiedenen Frequenzen zerlegt werden kann. Später wurden in diesen Spektren Spektrallinien identifiziert, die charakteristisch für die Quelle sind. Schließlich, wenn früher diese Spektren durch ein Prisma erzeugt wurden, basieren moderne Systeme auf Netzen, die transparente Träger mit feinen parallelen Streifen sind. Wenn das Licht durch ein solches Netz geht, wird es in zwei symmetrische Spektren gebrochen. Zum Beispiel erhält man mit dem Licht der Sonne folgendes:

Spektrum: Sonnenlicht

Was fälschlicherweise als „Neonrohr“ bezeichnet wird, ist ein Glasrohr, das unter niedrigem Druck Quecksilberdampf enthält. Dieser wird von einem elektrischen Entladungsstrom durchdrungen. Die Kollisionen zwischen den freien Elektronen und den Quecksilberionen erregen letztere, die dann ultraviolettes Licht emittieren. Wenn man nur dieses Licht direkt nutzt, erhält man eine „Bräunungslampe“. Wenn man jedoch dieses Gerät in eine sichtbare Lichtquelle verwandeln möchte, wird man auf der Innenseite des Rohrs eine fluoreszierende Schicht anbringen. Fluoreszenz ist die Fähigkeit bestimmter Substanzen, ein einfallendes Strahlungsspektrum zu absorbieren, das auf einer bestimmten Wellenlänge abgegeben wird, und diese Energie in einer anderen Wellenlänge wieder abzugeben. Daher wurden in dieser Schicht verschiedene Substanzen zusammengefügt, die das primäre Licht der Quecksilberdampfemission im UV-Bereich absorbieren und es in anderen Wellenlängenbereichen wieder abgeben, um so gut wie möglich das Sonnenlicht wiederherzustellen. Die Sonne emittiert auch ihr Licht in Form von Linien. Diese Linien sind jedoch so dicht, dass das Spektrum uns als fast kontinuierlich erscheint. Dies ist nicht der Fall für das, was die auf der Innenseite des Rohrs aufgebrachte fluoreszierende Substanz emittiert. Das Spektrum zeigt bestimmte Lücken, wie man auf dem folgenden Bild sehen kann. Deshalb erscheint die Beleuchtung durch ein Leuchtstoffrohr anders als das Sonnenlicht. Denn das menschliche Auge ist ein sehr feiner Analysator. Dies ist das Bild einer Lichtquelle, die durch eine vertikale Schlitze abgegeben wird (zentrales, weißes Bild).

Spektrum eines Leuchtstoffrohrs

Wenn man ein Bild einer fast punktförmigen Lichtquelle aufnimmt, indem man ein Netz dazwischen schiebt, erhält man Folgendes:

Spektrum einer punktförmigen Lichtquelle.

Um ein solches Bild zu verarbeiten, muss man es zunächst geradeziehen:

Spektrum einer punktförmigen Lichtquelle

Dann wird man eine spezialisierte Software verwenden, die diesen Schnappschuss analysiert und einen photometrischen Profil erzeugt, der die Menge des Lichts angibt, das für verschiedene Wellenlängen empfangen wird. Die Software beginnt damit, das Bild in Graustufen umzuwandeln:

Spektrum einer punktförmigen Lichtquelle in Graustufen

Wenn man sich auf den interessanten Teil dieses Spektrums konzentriert, nachdem es auf eine bekannte Quelle kalibriert wurde, wird die Software die Menge des Lichts auf dem Bild zwischen zwei nahe beieinander liegenden Bändern integrieren:

Berechnung der photometrischen Dichte

Das ergibt etwas wie folgt:

Spektrum des Natriums

Eine solche Lampe emittiert ihr Licht in Form eines Satzes von Linien. Die Lichtleistung ist also auf diesen Linien konzentriert, gut sichtbar auf diesem Bild. Deshalb wird dieser Lichttyp gewählt, obwohl dieses Licht weniger angenehm ist als das der Sonne oder der Leuchtstoffröhren, um Einsparungen zu machen (mehr Licht für einen gegebenen Verbrauch in Watt).

Schon lange ist es möglich, Netze zu erwerben, die beispielsweise in Form von Dia-Platten vorliegen:

Dia-Prismen

Auf diesen Dias ist die Anzahl der Linien pro Millimeter angegeben. Wir werden Netze mit 500 Linien pro Millimeter verwenden.

Um solche Netze, auf Kunststoffträgern und nicht auf Glas, zu erwerben, gibt es zwei mögliche Optionen:

• Einzelne Stücke, über die französische Firma Jeulin: &&&& Einzelpreis 15 Euro (...)

• In größeren Mengen (mindestens 50 Stück) zu einem Einzelpreis von 0,5 Euro. 23 Euro Versandkosten sind zu berücksichtigen.

https://www.rainbowsymphonystore.com/products/diffraction-slides-500-line-mm

Vor mehreren Jahren hatte ich die Idee einer ultradünnen, selbstklebenden Prisma, die für Handys geeignet ist. Hier ist mein Handy, mit dieser Ausrüstung. Es reicht aus, die Schlaufe mit dem Fingernagel zu greifen und vorsichtig herauszuziehen, um das Netzfilm vor der Linse des Geräts zu platzieren.

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Die ultradünne Netzwerk-Prismen auf einem Handy

Der Prototyp wurde mit einer Software entworfen und mit einer 3D-Drucker hergestellt. Um dieses Produkt für die Leute zugänglich zu machen, musste es produziert und in möglichst großem Umfang in allen Ländern verbreitet werden. Die Produktion der drei Kunststoffteile kann voraussichtlich mit einem Formen (ca. 5000 Euro) sichergestellt werden. Aber die Montage, die schwierig ist, und die Verbreitung dieses „Produkts“ schien ein unlösbares Problem zu sein. Es ist wichtig zu betonen, dass das Ziel der Aktion nicht darin bestand, Gewinn durch den Verkauf dieses Objekts zu erzielen, sondern einen ganz bestimmten Zweck zu verfolgen, der mit der Beobachtung von UFOs verbunden ist. Seit mehr als einem halben Jahrhundert, dass dieses Phänomen besteht, konnten keine wissenschaftlichen Daten erfasst werden. In Frankreich wurde die Gründung eines Dienstes innerhalb des CNES, zunächst als GEPAN bezeichnet, später GEIPAN (Groupe d'Etude et d'Information sur les Phénomènes Aérospatiaux Non identifiés) genannt, 1977, also vor mehr als 40 Jahren, mit der Sammlung von Informationen, hauptsächlich auf Zeugenaussagen, durch Gendarmen. Ende der 70er Jahre ließ Claude Poher, der erste Verantwortliche dieses Dienstes, von der Firma Jeulin Prisma herstellen, die für die Fotogeräte der Gendarmen bestimmt waren. Es gab nie Rückmeldungen zu dieser Aktion. Es ist nicht bekannt, wie viele dieser Netz-Prismen verteilt wurden, oder ob jemals ein UFO-Spektrum erfasst wurde. Dieses Thema hat keine Spuren in den Archiven des GEIPAN hinterlassen. In diesem Projekt sollten nur die Gendarmen ausgerüstet werden, und es war nicht geplant, dass das Publikum dieses Zubehör erwerben könnte.

Um diese GEIPAN-Pause zu beenden, möchte ich erwähnen, dass dieser Dienst über einen wissenschaftlichen Rat verfügt. Ich habe darum gebeten, Mitglied zu werden. Keine Antwort. 2017 habe ich dem GEIPAN ein Exemplar des Prisma-Prototyps (siehe oben) zugesandt und vorgeschlagen, dies weiterzuentwickeln. Keine Antwort. Diese fehlende Reaktion kann auf zwei Dinge zurückgeführt werden:

• Der Wunsch, nicht zu sehen, dass die Informationsbeschaffung durch das Publikum selbst erfolgt, unkontrollierbar. Dieser Dienst sollte den Namen GEDPAN (Groupe d'Etude et de Désinformation sur les Phénomènes Aérospatiaux Non identifiés) erhalten.

• Einfache Unfähigkeit.

Es ist sinnlos, weiter darüber zu philosophieren.

Doch es ist offensichtlich, dass man eines Tages ein solches Spektrum haben wird, wenn die größte Anzahl von Menschen mit einem solchen Gerät ausgestattet ist, auf globaler Ebene. Wenn Ihr Handy eines Tages mit einem solchen Gerät ausgestattet ist, haben Sie vielleicht eine Chance von tausend zu eins, auf das UFO-Phänomen zu stoßen. Was interessant an dem vorgestellten Objekt ist, ist, dass es diskret ist und Sie nicht stört. Es wäre noch weniger störend, wenn ein Hersteller von Gehäusen beschließt, es in sein Produkt zu integrieren. Ein Hersteller solcher Gehäuse könnte eines Tages beschließen, sie mit einer Tülle (ultradünn) auszustatten, die es ermöglicht, vor der Linse ein Set von Linsen zu platzieren und dem Gerät die Fähigkeit zu geben, Makrofotografie zu betreiben oder mit einem Teleobjektiv zu funktionieren. Das...