Izrada i upotreba digitalnog optičkog spektrometra u nastavi fizike u srednjoj školi

Abstract

Prilikom proučavanja valne prirode svijetlosti u srednjoj školi bilo bi korisno da škola posjeduje spektrometar kako bi učenici mogli vidjeti primjer upotrebe difrakcije svijetlosti za određivanje valnih duljina izvora svijetlosti. Također bi na vježbama učenici mogli proučavati od kojih valnih duljina se sastoje različiti izvori svijetlosti, te u određenim slučajevima određivati i kemijske elemente sadržane u izvoru svijetlosti. Kako se cijena komercijalnog spektrometra kreće oko 1000$, odlučili smo sami pokušati izraditi digitalni spektrometar uz pomoć mikroupravljača i linearnog CCD senzora. U samoj izradi, osim autora, dijelom su sudjelovali i učenici četvrtog razreda, smjera tehničara za računalstvo, u sklopu predmeta „Mikroupravljači“. Rezultat izrade spektrometra bio je uspješan, za cijenu od 20$ uspjeli smo napraviti digitalni spektrometar za spektar od 350 nm do 800 nm, preciznosti i rezolucije oko 1 nm, koji se vrlo dobro uklopio u nastavu fizike. U radu je opisana konstrukcija i kalibracija spektrometra, programski alati i komponente potrebne za izradu spektrometra, te najvažnije, primjena i upotreba ovako izrađenog spektrometra u nastavi fizike u srednjoj školi.

Keywords

• spektrometar
• Arduino
• STEM
• valna optika
• difrakcija