Public Lab的光譜儀工作坊

4月初時，看到朋友鄭公子貼了一個活動連結，是Public Lab的共同創辦人Liz Barry要在台北國際藝術村舉辦小型DIY製作桌上型光譜儀的工作坊，想都沒想，立刻就報名參加了。

Public Lab是Public Laboratory for Open Technology and Science的簡稱（開放科技與科學公共實驗室），我在一年多前看到他們的網站時就好激賞，當時也學他們製作了光譜儀，不過時隔一年多，再看自己當時的作品，不覺啞然失笑，那些真是太不成熟了。

Liz來台主要是擔任OSDC（開源開發者大會）的講者，講題是「How Public Lab Collaborates to Make Environmental Science Something Anyone Can Do」，可惜當天我要上課，沒能去聽，朋友去聽了之後有感而發，寫下「自己的環境自己救」。因為PublicLab最近推的幾個計畫，分別是光譜儀和紅外線攝影和風箏空拍，當然每一項都和環境議題相關。除了風箏攝影我還沒玩過之外，其他幾個都曾經參考他們網站和相關討論而有製作的經驗。(相關介紹可以看這篇演講影片）

晚間Liz的工作坊以製作光譜儀為主，並藉由雷射光束照射食用油來看不同油品產生的螢光光譜（請見此連結）。很巧地，當天看就看到一則小學生的科展新聞，是用雷射光驗假油，其實原理和作法都是一樣的。

這次參加工作坊，不僅免費，還有東西可以拿。左邊兩個都是Liz送的，如果是用買的，那一個是10元美金，最右邊那個webcam則是我後來跟Liz買的，好像花了台幣一千多元，買這的目的是要看看跟我自己做的有什麼不同，不過那算支線故事，之後再寫篇文章來細說。

當天Liz帶大家做的是這種webcam的光譜儀，細部作法在Public Lab的網站上都有資料
http://publiclab.org/wiki/dsk

結構很簡單，但每一步都有其道理，我來參加就是想知道這些Know-How

1.用DVD當作繞射光柵，貼在webcam鏡頭上。

2.用卡紙做成的黑盒子，提供狹縫產生單一方向的光線。

3.用接線盒當作整個裝置的盒子。

接線盒這個東西，讓我很感興趣，本來以為是客製化的商品，後來才知道原來是配電工程會用到的產品。事後我很想仿照他們的作品做一個，但就卡在接線盒這個東西上面。Public Lab用的接線盒看起來應該是PVC的材質，但是我遍尋新竹的配管材料行，都只能找到金屬製成的，相當重。即便如此，但我也還是買了兩個不同的尺寸回來，一個是150元，不過我到現在也還沒用那個接線盒作出來就是了。（購買地點是竹北的總來配管材料有限公司）

除了webcam的光譜儀外，Liz送大家的光譜儀是這種摺紙的光譜儀。用摺紙來作光譜儀，這不算新奇，網路上就可以搜到很多，但這種和一般不同的地方有幾處，一是觀察透射光譜，而一般是觀看反射光譜。二是特別計算角度，讓拍攝時鏡頭能正對光譜，三是則是體積小。



說來慚愧，七年前我第一次做直視型的光譜儀時，根本就沒有想到要計算角度，以至於光譜產生時都是在偏離觀測的中心。

在實際看過Public Lab的兩款光譜儀之後，我回頭重新讀了一次過去沒弄懂的物理，然後又自學了幾個軟體，目的是想自己在重新製作光譜儀。結果我連續幾周都在進行和光譜儀有關的科學Project，玩CAD軟體、算三角函數...什麼都來了，每個部份都足以讓我寫一篇文章，我看大概可以寫個五六篇吧，這串應該要寫很久，所以就先把幾個重點抓出來。

• 光譜儀的角度計算
• 以FreeCad+LibreCad 製作光譜儀紙模型，與其它建模軟體介紹
• 狹縫的製作方式
• 數位光譜儀的製作（webcam/cellphone)
• 光譜儀的分析方式（imagej+Libreoffice Calc/Excel)
• 光譜儀的校正方式（省電燈泡/藍光、綠光、紅光雷射）
• 光譜儀的應用：太陽光譜、玻璃紙的穿透光譜、LED的光譜、葉綠素的吸收光譜。