- DVD的透射光譜
- CD的透射光譜
- CD的反射光譜
- DVD的反射光譜
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透射光譜可以像這樣暫黏在手機背面，然後拍攝觀察
反射光譜則是像這樣，下圖這比較長的是DVD的反射光譜儀
這個則是CD的反射光譜儀
做了以上四種之後，覺得在觀察操作時，仍然有些不方便，所以決定做成一個紙盒子，在紙盒子裡頭直接放上一個放倒的三角柱體用來貼CD片。然後手機就可以直接放置在上面，變成方便的觀察工具了。
手機用光譜儀模型 檔案下載處
紙材
光譜儀裡頭當然要黑色不反光會最好囉，但哪種紙才適合，文具店裡賣的黑紙，不一定都是黑的，要測試就在陽光下或是其他燈光下對照就知道了。
以下四種紙，由左至右分別是美國卡紙、象牙紙、粉彩紙和雲彩紙，最黑的當然就是象牙紙了。
塑膠盒光譜儀
雖然前面做了這些紙模型，不過我自己後來又做了新的，反倒不是紙模為主了。因為我想讓手機可以安穩地放在盒子上面，但是紙盒的耐重性不佳，而如果使用的是較厚的紙，反而增加製作的難度。所以後來就直接買了一個ABS的7x5x13的塑膠盒，整個反過來使用。
在側邊開一個小洞製作狹縫，頂部開一個2x2公分的洞，蓋子則是用紙模型製作三角柱體，用來黏貼光碟片（後來我則是改用3D印表機來製作裡頭的三角柱體）。這個三角柱體是用膠帶暫時固定，因為我可以用不同的角柱體搭配不同的光碟片，這樣就能比較不同光碟片看不同級數的繞射光譜有什麼不同了。
光碟片
為了取得整齊的小塊光碟片，所以在光碟片上畫上輔助線切割成寬約2cm的光碟片小塊，一片光碟片約可剪裁成8片。
不同種類的CD和DVD分別適合做成反射用或是透射用的材料，以目前的經驗來看是這樣的：
- 作DVD的透射材料，選用DVD-R是不錯的選擇，因為很容易將透明層和金屬層分離，而且透明層上的染料（通常紫色），用酒精擦拭就可以去掉。
- 做DVD的反射材料，選用非燒錄片會比較好，像我就會拿出版社附贈的光碟來製作。燒錄片則不佳，因為透明層太容易分離，導致無法產生好的反射效果。
- CD的反射材料，似乎燒錄片或廠商壓片都可以。
- CD的透射材料，燒錄片比較好，金屬層可以用膠帶黏貼除去。
狹縫
製作光譜儀，狹縫很重要，夠窄才能提高光譜的解析度，甚至也可以用肉眼看到太陽光譜中的暗線，不過那個比較難拍起來，因為要手動對焦才好拍。
狹縫怎麼製作，刮鬍刀片是好材料，邊緣俐落，而且很直，不過不需要像我照片那樣使用了兩片單面刀片，你只要用一片雙面的刀片就可以了。
取得一片雙面刀片後，用剪刀從中剪斷，再對合就可以製作良好的狹縫了。
製作原理與方法
其實上面這些模型，只要懂得原理和軟體操作，大家都可以自己客製化出自己想要的模型，所以我最後來說明這些是怎麼做的，但我想以下的說明，讀著應該都會自行忽略。
製作的原理多虧這個網頁，說明得很清楚，覺得以下我的說明太模糊的，看那篇網頁也可以。
前面說它是反射或透射的光譜，其實不太精確，因為看到的其實是光線經過繞射後產生干涉而形成的光譜，只是一個類似反射（入射光和繞射光在光柵同向），一個類似透射（入射光和繞射光在光柵的不同邊）
不同的材質和不同的觀看方式，角度就不太一樣。不過不管哪種，依循的公式都是相同的
d (sin α + sin β) = mλ
d是光柵的溝距，α是入射光和光柵法線的角度，β是繞射光和光柵法線的角度，m是繞射的級數，λ則是波長囉。
就先以CD透射光譜來計算吧，由於希望相機或手機可以直接透過光柵拍攝到光譜，所以必須設定β為0度，也就是說繞射出來的光線是直接垂直光柵射出，這樣相機才不用歪來歪去拍光譜。
那麼λ波長要設定多少呢？由於可見光的波長在400nm到700nm，所以取平均約是550nm，這大約是黃光的波長。我也設定觀看的光譜是第一級的繞射光譜，所以m＝1。
CD片的每mm有625條溝，換算每條溝的距離則是1/625mm＝1600 nm。
公式 d (sin α + sin β) = mλ
就變成 1600x(sinα+sin 0)=1x550
α就變成20.1度。
我用Freecad畫出來的模型側視圖就長這樣，右側的斜邊就是黏貼透射光柵的位置，入射光的角度是20.1度，所以模型底角就是90-20.1度=69.9度
而DVD的透射光譜，計算和上面一樣，差別只有在 DVD的溝，是每mm有1350條，所以溝距是740nm
公式 d (sin α + sin β) = mλ
就變成740x(sinα+sin 0)=1x550
α就變成48.0度，模型底角就會是42.0度
但如果是反射光譜的角度就比較複雜一點，先講目的，我希望做出來的盒子，入射光是可以水平進入盒子，然後產生的光譜是垂直出來的，也就是說入射光和繞射光夾角是90度。
另外α和β取的正負號會相反，因為一個是入射光到法線的角度（假設順時針），另一個則是繞射光到法線的角度（這樣就會變成逆時針）。
d (sin α + sin β) = mλ
1600x(sin α+sin β)=1x550
因為設定α+β=90度，所以α=90-β
上述的式子就變成
1600x(sin(90-β)+sin β)=1x550
在此，必須知道sin(90-β)＝cosβ
所以這個式子就變成
1600(cosβ+sin β)=550
cosβ+sin β=0.3438
再透過試算表軟體，把-90～90度的β都計算出來，可以知道最接近的β應該是可以是31度，或是59度都可以，而α角則是31度或是59度。
由此，我就畫出了CD的反射光譜儀模型側視圖，最右側的垂直邊是為了避免模型長出太尖的角，不過後來覺得也無妨，所以就改畫成下面第二張圖，是有長角的
用同樣方法，也可以找出DVD的反射光譜儀的角度應該是13.3度或是76.7度。
用Freecad畫出來立體模型之後，再用軟體功能把模型的面都拆開，然後用Freecad外掛的macro-unfoldBox拆成平面圖，最後再用librecad繪製黏貼邊。整個過程有點難，所以我花了一些時間在找尋資料和學習怎麼操作，最後我也錄一段讓有興趣的人可以學習怎麼使用Freecad和Librecad。這兩種CAD軟體都是開源的，在不同平台上也都可以使用。
製作展開圖的軟體，除了自己硬畫之外，也有現成軟體可以使用
若是用Sketchup，可以使用 Pepakura 紙藝大師，但是免費版的功能受限。
另外若是製作成DXF的檔案，可以使用Dxf2Papercraft來製作，只是目前我自己做的dxf檔案都會轉換失敗，不過範例檔案的卻又可以轉，不知道怎麼來著？（轉換方式可以看這篇）
就變成740x(sinα+sin 0)=1x550
α就變成48.0度，模型底角就會是42.0度
另外α和β取的正負號會相反，因為一個是入射光到法線的角度（假設順時針），另一個則是繞射光到法線的角度（這樣就會變成逆時針）。
d (sin α + sin β) = mλ
1600x(sin α+sin β)=1x550
因為設定α+β=90度，所以α=90-β
上述的式子就變成
1600x(sin(90-β)+sin β)=1x550
在此，必須知道sin(90-β)＝cosβ
所以這個式子就變成
1600(cosβ+sin β)=550
cosβ+sin β=0.3438
再透過試算表軟體，把-90～90度的β都計算出來，可以知道最接近的β應該是可以是31度，或是59度都可以，而α角則是31度或是59度。
由此，我就畫出了CD的反射光譜儀模型側視圖，最右側的垂直邊是為了避免模型長出太尖的角，不過後來覺得也無妨，所以就改畫成下面第二張圖，是有長角的
用同樣方法，也可以找出DVD的反射光譜儀的角度應該是13.3度或是76.7度。
用Freecad畫出來立體模型之後，再用軟體功能把模型的面都拆開，然後用Freecad外掛的macro-unfoldBox拆成平面圖，最後再用librecad繪製黏貼邊。整個過程有點難，所以我花了一些時間在找尋資料和學習怎麼操作，最後我也錄一段讓有興趣的人可以學習怎麼使用Freecad和Librecad。這兩種CAD軟體都是開源的，在不同平台上也都可以使用。
製作展開圖的軟體，除了自己硬畫之外，也有現成軟體可以使用
若是用Sketchup，可以使用 Pepakura 紙藝大師，但是免費版的功能受限。
另外若是製作成DXF的檔案，可以使用Dxf2Papercraft來製作，只是目前我自己做的dxf檔案都會轉換失敗，不過範例檔案的卻又可以轉，不知道怎麼來著？（轉換方式可以看這篇）
另外關於拍攝的方式，以下這幾個網頁介紹的很詳細，也談到了CCD的解析度是否可以拍攝到太陽光譜線的問題
http://astro.u-strasbg.fr/~koppen/spectro/experimtse.html
http://astro.u-strasbg.fr/~koppen/spectro/photoe.html
http://astro.u-strasbg.fr/~koppen/spectro/experimtse.html
http://astro.u-strasbg.fr/~koppen/spectro/photoe.html
