По мотивам обсуждения в https://pikabu.ru/story/vot_kak_nado_5744584. Зашел разговор о том, содержится ли в неоновой лампе ртуть. Мой оппонент упорно убеждал, что ртуть там есть.
Как это можно проверить? Лучший способ - исследовать спектр! Но спектроскопа у меня дома не было. Зато была неоновая лампа, фотоаппарат, компакт диск и объектив. Ну и держатель с парой лезвий. И вот из них уже собирается самодельный, очень неточный, но вполне достаточный для решаемой задачи спектроскоп.
Неоновая лампа у меня была с линзой, причем если подать на нее постоянное напряжение в правильной полярности, то эта линза фокусировала свет гораздо лучше, чем если в обратной, или же если подавать переменное. Связано это с тем, что свечение происходит вблизи отрицательного электрода лампа (катода), и фокус линзы был как раз возле одного из электродов. И при противоположной полярности, или же переменном токе, свечение происходило не в фокусе, и свет шел более широким пучком. Поэтому было принято решение питать лампу постоянным током. Выпрямление просто с помощью диода + конденсатора, которые видны на фото.
Объектив (Гелиос-44-2) фокусирует свет от неоновой лампы в маленький кружок.
2 лезвия, установленные в точке фокуса, образуют тонкую щель, оставляя из кружка узкую полоску.
Компакт-диск играет роль дифракционной решетки, разлагая падающий на него свет в спектр.
Фотоаппарат, соответственно, фотографирует.
Пришлось немного повозиться с поиском спектра, т.к. тут не работает правило, что угол падения равен углу отражения. Точнее работает, но в этом месте находится нулевой дифракционный максимум, который не разложен в спектр, и потому он нам не подходит. На второй фотке это он. И представляет он из себя просто отражение щели.
Повернув немного компакт-диск вдоль вертикальной оси, я поймал первый дифракционный максимум. Он был чуть менее ярок, чем нулевой, но все равно хорошо различим. И, что очень хорошо, на нем полностью виден весь видимый спектр неоновой лампы, от красных, до фиолетовых лучей. Почему полосы такие широкие? В идеале, спектральные полосы должны были быть гораздо тоньше. Но, как и нулевой дифракционный максимум, каждая полоса - это на самом деле отражение вышеупомянутой щели, образованной двумя лезвиями. Если сделать щель потоньше, то и изображение полосы станет гораздо тоньше. Но и яркость упадет пропорционально. На таких низких яркостях, как в этом эксперименте, автофокус фотоаппарата не работает. Приходится фокусироваться вручную, что тоже тяжело, опять же из-за низкой яркости. Из-за всего этого, приходится ставить очень узкую диафрагму (1/13-1/20) для того, чтобы фотография все же получилась четкой, даже с учетом плохой фокусировки. И соответственно выдержку от 10 до 30 секунд. При более узкой щели я бы просто не сфокусировался, а фокусироваться на широкой щели, и сделать потом узкую - трогать и так не очень устойчивую конструкцию.
В общем, спектр все же виден, хотя полосы и наезжают друг на друга.
Гораздо лучше полосы разделяются на втором дифракционном максимуме - последние 3 и 4 фото. Там уже совершенно четко видна структура спектра. Но зато не весь спектр влезает в кадр.
Таким образом, за пару часов удалось собрать с нуля спектроскоп из подручных средств и снять спектр неоновой лампы. Хорошо видно, что это спектр неона. Спектральных линий ртути - очень ярких зеленых и синих линий - не видно. 2 зеленые полосы принадлежат неону.
Таким образом, неоновые лампочки безопасны для экологии.