Resumen de Construction of a visible spectrophotometer for optical spectroscopy demonstrations

Efrain Herrera, Carlos Ferias, Víctor Arroyo, Ruben Fonseca, Oriana Avila

• español

  En este trabajo se describe el diseño y construcción de un espectrofotómetro de fácil acceso económico, que opera en la región de 300nm a 700nm, como propuesta para demostraciones cualitativas y cuantitativas de espectroscopía óptica en cursos de física de educación media, licenciatura en física, química, biología y algunas ingenierías. El espectrofotómetro se compone de cuatro elementos básicos: una rendija, una red de difracción de 1000 líneas/mm, el sensor TSL1402R y una placa de Arduino MEGA. La luz que pasa por la rendija es colimada por una primera lente a una distancia focal de 5 cm. El haz colimado incide en la red de difracción de 1000 líneas/mm, donde es difractado y posteriormente enfocado por una segunda lente (con una distancia focal de 5cm) para el sensor, que es controlado por el Arduino MEGA. Los espectros fueron visualizados en tiempo real por el serial plóter del Arduino IDE y analizados posteriormente por OriginLab. Para demostrar el potencial del espectrofotómetro aquí presentado, se utilizó para visualizar los espectros generados por diferentes fuentes de luz para uso doméstico. Los espectros obtenidos con el espectrofotómetro propuesto, comparados con los obtenidos utilizando un espectrofotómetro comercial, mostraron bastante similitud, demostrando así el desempeño del espectrofotómetro, concluyendo que elespectrofotómetro opera satisfactoriamente para realizar futuras investigaciones.

• English

  In this paper, we describe the design and construction of a spectrophotometer of easy economic access that operates in the region of 300 nm to 700 nm as a proposal for qualitative and quantitative demonstrations of optical spectroscopy in physics courses of secondary education, undergraduate in physics, chemistry, biology, and some engineering. The spectrophotometer is made up of four basic elements: a slit, a 1000 lines/mm diffraction grating, a TSL1402R sensor, and an Arduino MEGA board.

  The light that passes through the slit is collimated by a first lens at a focal length of 5 cm. The collimated beam hits the diffraction grating of 1000 lines/mm, where it is diffracted and subsequently focused by a second lens (with a focal length of 5 cm) for the sensor, which is controlled by the Arduino MEGA.

  The spectra were visualized in real time by the serial plotter of the Arduino IDE and subsequently analyzed by OriginLab. To demonstrate the potential of the spectrophotometer presented here, it was used to visualize the spectra generated by different light sources for domestic use. The spectra obtained with the proposed spectrophotometer compared to those obtained using a commercial spectrophotometer, showed quite similar results, thus demonstrating the performance of the spectrophotometer and concluding that the spectrophotometer operates satisfactorily to carry out future investigations.