Low-Cost Spectrometer for Educational Applications using Mobile Devices

Abstract

espanolEn este trabajo se presenta el desarrollo de un dispositivo de bajo costo para un telefono celular comercial que transforma dicho dispositivo movil en un espectrometro de luz visible para aplicaciones educativas. La emision de una fuente de luz visible puede ser facilmente capturada y caracterizada usando la camara del telefono y la aplicacion de uso gratuito (freeware) para dispositivos moviles Android PhysicsSensor Mobile Edition. El espectrometro tiene un ancho de banda de 350 nm con una resolucion espectral de 5 nm, que se obtiene a traves del modulo de calibracion, el cual toma como referencia las longitudes de onda centrales de dos LEDs cuyas emisiones son de color azul y rojo. Se demuestra la funcionalidad del sistema mediante el analisis del espectro de emision de una llama de sodio, una lampara de sodio comercial y una lampara de mercurio comercial. Consideramos que este desarrollo tiene relevancia inmediata en el campo educativo. EnglishIn this work, we report the development of a low-cost attachment to a commercial cell phone that transforms the phone into a visible-light spectrometer for educational applications. The emission of a visible light source is readily detected and characterized by using the phone camera and a freeware application for Android mobile devices, PhysicsSensor Mobile Edition. The spectrometer has a 350 nm bandwidth with a spectral resolution of 5 nm, which can be achieved through the calibration module that takes as reference the central wavelengths of a couple of LEDs whose emissions are blue and red. We demonstrate the functionality of the system by analyzing the emission spectrum of a sodium flame, a commercial sodium lamp and a commercial mercury lamp. We envision the devices to have immediate relevance in the educational field.