Spectrometer build of LEGO®‐bricks – innovations for classes in modern chemistry

Abstract

In diesem Artikel wird ein kostengünstiges Czerny‐Turner‐Spektrometer zum Selberbauen vorgestellt, das durch die Kombination von LEGO®‐Bausteinen, professionellen Optiken und Detektoren den Systemspezifikationen professioneller Spektrometer für die Schule entspricht und z. T. übersteigt. Ein modulares Konstruktionskonzept erlaubt die Durchführung aller Spektroskopiemethoden, wie die Transmissions‐, Reflexions‐ und Lumineszenzspektroskopie. Gezeigt werden experimentelle Aufbauten, Abläufe der Experimente und Erfahrungen im Unterricht. Anhand einer offlinefähigen, Python‐basierten Webapplikation wird gezeigt, wie sich Spektroskopiemessdaten im Unterricht in kürzester Zeit auswerten lassen.

A do-it-yourself Czerny–Turner spectrometer: atomic emission, absorption, reflection and fluorescence spectroscopy in natural sciences

“…An end-to-end instruction with a detailed part lists of the LEGO ® bricks is available open online, free of charge [25] (license: Creative Common 4.0 (CC BY-SA 4.0)) and was sketched using the open source software LDraw [26] and LPub3D [27] (Hardback edition: [28]).…”

Trendbericht: Chemiedidaktik 2022

“…Mit der offlinefähigen Web ap pli ka tion "spekAnalyser" lassen sich Daten schnell im Unterricht auswerten. 21) Für die Hochschuldidaktik haben Praneenararat et al ein modular aufgebautes Experiment entwickelt, mit dem Studierende im Bachelorstudium Carotinoide in Ananas charakterisieren können und das ihnen so Methoden wie UV-Vis-Spektroskopie oder Massenspektrometrie näher bringt. 22) Zum Thema Plastikmüll und dessen Sortierung in Recyclinganlagen entwickelten Pavia und Leri ein Experiment, in dem Bachelorstudent:innen eigene Plastikflaschen mit IR-Spektroskopie untersuchen und so deren Zusammensetzung ermitteln sollen.…”

Low‐Cost Spectrophotometry with the BrickPhotometer – Possibilities and Limitations of the Smartphone as a Detector

“…Spektrographen aus Karton sind zwar günstig, aber die Fixierung von Proben auf dem Spektrographen gelingt nur schlecht und das Smartphone ist ungeschützt, was vor allem im Schülerversuch zu vermeiden ist. Mit Klemmbausteinen kçnnen ebenso DIY-Spektrometer in Czerny-Turner-Bauweise realisiert werden, indem professionelle Optiken mit CCD-Zeilenkameramodulen als Sensoren verbaut werden [14,15]. Ein solches Spektrometer ist entsprechend leistungsstark, was sich daher auch im Preis der notwendigen Materialien widerspiegelt.…”

“…Mit Klemmbausteinen können ebenso DIY‐Spektrometer in Czerny‐Turner‐Bauweise realisiert werden, indem professionelle Optiken mit CCD‐Zeilenkameramodulen als Sensoren verbaut werden [14, 15]. Ein solches Spektrometer ist entsprechend leistungsstark, was sich daher auch im Preis der notwendigen Materialien widerspiegelt.…”