Как я могу подключить дешевую цифровую камеру к моим спектрометрам 1960-х годов?

Question

Я преподаю физику в местном колледже, и для использования в нашем лабораторном курсе у нас есть замечательный набор спектрометров 1960-х годов, каждый из которых содержит телескоп. (Описание оптики см. В моем лабораторном руководстве , lab 14, стр. 62.) У телескопа есть окуляр, который входит в отверстие диаметром 49/64 дюйма и, кажется, имеет фокусное расстояние около 2 мм (я не смог найти точную цифру). Производитель все еще находится в бизнесе и продает окуляр как окуляр микроскопа (их номер детали M240).

Учащиеся выстраивают телескоп на глаз по спектральной линии, используя перекрестие, и считывают угол по шкале Вернье. Я думаю, что я мог бы сэкономить много времени и сил и получить лучший образовательный опыт для моих учеников, если бы я мог заменить окуляр цифровой камерой. Я бы взял двойную экспозицию калибровочного спектра и неизвестного спектра, для случая, когда калибровочные линии были видны в том же поле зрения, что и линии с неизвестными длинами волн, которые должны быть определены.

Так что единственное, что мне нужно, - это какая-то недорогая цифровая камера, которая может быть физически адаптирована к отверстию такого размера и имеет объектив ~ 2 мм, фокусировку, настраиваемую вручную, и ручное управление экспозицией. Поставщик продает что-то подобное за 850 долларов, что является выходом из моего ценового диапазона. Можно ли адаптировать для этой цели USB-микроскоп за $ 50 или дешевую телескопическую камеру? Кажется, что 49/64 "не является стандартным размером для окуляра телескопа. Дешевые USB-микроскопы, похоже, предназначены для маленьких детей, чтобы держать их в руках и смотреть на листья и насекомых.

Answer 1

Вам не нужна камера с объективом 2 мм. вы не пытаетесь использовать его как окуляр и получать параллельные световые лучи, выходящие из задней части объектива - вы нужно что-то, что позволит сфокусировать изображение спектра на датчике камеры.

Обычный способ - использовать стандартную окулярную камеру USB микроскопа без объектива и отрегулировать фокусировку телескопа таким образом, чтобы изображение спектра было сфокусировано на датчике камеры (т.е. дальше, чем обычно). из прицела. Тем не менее, вам может понадобиться удалить перекрестие, если это вызывает проблемы с тенью на датчике. Но я не знаю, достаточно ли фокусировки у телескопа, чтобы изображение было достаточно далеко, чтобы сфокусироваться за концом держателя окуляра (где датчик, вероятно, будет расположен).

Если бы вы могли найти достаточно маленькую камеру чтобы вставить трубку держателя окуляра, вы можете снять перекрестие и вставить камеру так, чтобы датчик находился там, где Раньше было перекрестие.

В качестве альтернативы, вы можете попробовать цифровую камеру с макросъемкой с очень близким фокусом, вынуть окуляр и сфокусироваться на перекрестии.

Или, вы можете просто попробовать сфокусироваться на фотографии - установите камеру / веб-камеру на бесконечную фокусировку и совместите ее с линзой окуляра. Обычно для этого нужна камера, объектив которой меньше объектива окуляра, поэтому камера телефона может работать хорошо. купите дешевый чехол для телефона и приклейте трубку, плотно прилегающую к трубке окуляра / окуляра, чтобы удерживать ее в правильном положении.

Кстати, если у вас есть поиск, есть по крайней мере одна условно-бесплатная спектрографическая программа (изначально предназначенная для астрономического использования с дифракционной решеткой, веб-камерой и прокладкой), которая может быть полезна для того, что вы хотите сделать.