光譜分析法是一種根據物質的光譜來鑒別物質及確定它的化學組成和相對含量的方法。光譜的應用范圍遍及材料、化學、物理、生物、醫療和工業等各個領域，可適用于定性研究、定量分析和測定分子結構。光譜分析的優越性在于提供快速、簡便、可重復且無損的檢測過程，是獲取物質信息的有力手段。

在基礎教育實踐中，光譜學是基礎物理和化學實驗中的必不可少的課程。通過對教學用光譜儀的實際操作，可以讓學生加深對光譜分析法的了解，掌握光譜分析的基礎實驗技術，為后續科學研究打下夯實的經驗基礎。

虹科GoSpectro光譜儀是一款超緊湊的設備，可將任何配備攝像頭的智能手機或平板電腦變成光譜儀。它能夠獲取、記錄和利用光譜，獲取被測物體的發射、透射或反射的光譜。該光譜儀具有非常直觀的易用性，這使得光譜學變得有趣。

虹科GoSpectro光譜儀非常適合高中或大學的物理實驗課，并可視化光學和光譜學的一些基本概念。

案例1

區分不同類型的光源

所需材料：幾種類型的光源，如激光、鈉燈、熒光燈、LED燈或白熾燈

該實驗的目的是測量來自不同光源的光譜（查看下圖中的示例），并確定哪些是單色光，哪些是多色光，幫助學生可視化和清楚地理解連續光譜和離散光譜之間的區別，將波長與顏色聯系起來。

用 GoSpectro 測量的四種不同光源的發射光譜

案例2

學習光譜分布和溫度

所需材料：白熾燈，用于調節光強度的變阻器

在該實驗中，觀察燈泡從橙色到白色的顏色變化，所采集到的光譜幫助學生理解如圖所示的現象：當燈泡中的強度光增加時，光譜會通過短波長移動。

通過確定每個光譜的最大發射波長并使用維恩近似原理，可以估計光的溫度。

注意：曲線（用紅色包圍）的不連續性是由于相機傳感器的非線性響應造成的。這個問題可以使用強度校準來解決

白熾燈泡發出的光的光譜分布和顏色與所施加的強度的函數關系

案例3

使用維恩近似估計太陽溫度

另一個簡單的實驗是使用維恩近似來估計太陽溫度。

只需要獲得太陽的光譜，根據應用程序發布的數據以確定發射峰值的波長。

案例4

感知顏色和光譜顏色

所需材料：一種變色的LED燈。

通過觀察變色LED燈每種顏色的光譜以建立不同LED光譜與發光顏色的關系。例如下圖中，如果他們選擇黃色，他們將很快了解并感知到的黃色與添加綠色LED和紅色LED產生的光譜黃色之間的差異。

案例5

引導學生建立實驗性思維

所需材料：有色溶液（例如使用維生素C片劑）。

首先引出問題：為什么維生素C呈現橙色？借助Gospectro光譜儀想象一個簡單的實驗以解答這些物理現象。具體步驟為：a. 將維生素 C 片劑溶解在水中制備溶液；b. 測量維生素C溶液的吸收光譜；c. 分析并解釋頻譜，分析為什么維生素C顯示橙色的原因。

虹科GoSpectro是一款功能強大的工具，由于其非常直觀的應用程序和易用性，使光譜學變得有趣。它非常適合高中或大學實驗課，能夠可視化光學和光譜學的基本概念，通過實踐為學生提供學習光譜學的實用和有趣方法，是一款成本實惠的教育工具。