第1版:2016/4/6
第2版:2020/6/14
操作步驟
首先開啟 ImageJ
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ImageJ 主視窗
再將光譜照片拖曳進 ImageJ,本例當中所用的光譜照片,是從 Tracker 的範例影片裡截取來的,分別為氫、氦、汞,圖中的 2 個亮點是用來標記位置的雷射光,波長分別為 543 nm 、 633 nm,在檔案管理員當中選取這 3 張照片,拖曳到 ImageJ 的視窗再放掉滑鼠左鍵即可開啟圖片。
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Tracker 範例裡的氫原子光譜照片
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Tracker 範例裡的氦原子光譜照片
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Tracker 範例裡的汞原子光譜照片
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開啟後的 3 張照片
將光譜照片組成 Stack,由工具列依序點選 Image → Stacks → Images to Stack
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Image → Stack → Images to Stack
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以 3 張照片組成的 Stack
選取雷射標記部分並複製成新的 Stack,由工具列依序點選 Image → Duplicate 或按快速鍵 Ctrl+Shift+D
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選取雷射標記部分
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Image → Duplicate(快速鍵為 Ctrl+Shift+D)
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Duplicate選項,要勾選 Duplicate stack
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複製後的圖片(雷射標記部分)
繪製灰階值 - 位置關係圖,找出峰值對應的位置,步驟如下:
- 將複製後的圖片全選,由工具列依序點選 Analyze → Plot Profile 或按快速鍵 Ctrl+K
- 在畫出來的圖上用長方形選取工具,選取峰值部分,按 + 號放大圖片
- 將滑鼠游標移動到峰值上,讀取峰值對應的位置,單位為 pixels
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Analyze → Plot Profile(快速鍵為 Ctrl+K)
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灰階值 - 位置關係圖
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灰階值 - 位置關係圖(放大峰值部分)
換算位置與波長的關係,步驟如下:
- 由工具列依序點選 Analyze → Tools → Curve Fitting
- 將 Curve Fitting 視窗內的數值刪除,填入上個步驟找到的位置及對應的波長,例如:274 543、399 633
- 選擇 Straight Line ,按下 Fit,得到換算用的公式,本例中得到的是 $y = 345.72 + 0.72x$
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Analyze → Tools → Curve Fitting
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Curve Fitting 開啟的視窗
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Curve Fitting 開啟的視窗,填入位置與波長對應的值
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Curve Fitting 的結果
開啟 LibreOffice Calc 並填入換算公式
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B2 = 345.72 B3 = 0.72
回到 ImageJ ,在原圖組成的 Stack 選取光譜部分,複製為新的 Stack 再拆開,步驟如下:
- 移動上、下兩個邊即可,不要改變水平方向的選取範圍
- 按下 Ctrl+Shift+D 複製選取的部分
- 選取複製後的 Stack 再拆開為 3 張圖片,這樣可以確保 3 張圖片選取的部分完全相同,由工具列依序點選 Image → Stacks → Stack to Images
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修改選取範圍
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複製後的 Stack
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Image → Stacks → Stack to Images
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拆開後的 3 張照片
選取拆開後的照片,繪製灰階值 - 位置關係圖,將資料貼到 LibreOffice Calc,步驟如下:
- 點選其中一張照片,按 Ctrl+A 全選,按 Ctrl+K 繪圖
- 點選圖片左下角的 List ,顯示圖片資料
- 在資料表上按 Ctrl+A 全選,按 Ctrl+C 複製,到 Calc 視窗按 Ctrl+V 貼上資料
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氫原子光譜灰階值 - 位置關係圖
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資料表格
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將資料貼到 Calc
用 Calc 將位置換算為波長,繪製強度 - 波長關係圖,步驟如下:
- 在儲存格 F2 上按 = ,輸入 \$B\$2+D2*\$B\$3
- 利用自下填入的功能記算 F 欄所有儲存格對應的波長
- 插入 XY散布圖,繪製強度 - 波長關係圖
- 重複以上步驟,繪製氦原子、汞原子光譜強度波長關係圖
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在 F2 中輸入算式
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自動填入完成 F 欄所有的計算
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插入 XY 散布圖步驟1
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插入 XY 散布圖步驟2
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插入 XY 散布圖步驟3
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插入 XY 散布圖步驟4
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氫原子光譜強度 - 波長關係圖
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氦原子光譜強度 - 波長關係圖
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汞原子光譜強度 - 波長關係圖
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原子光譜強度 - 波長關係圖
參考資料
- 用imagej進行光譜校正01-curve fitter。2016年4月23日。取自 https://youtu.be/OrsxpVGoNTs?list=PLm6x13NbsKl74Ut0Mr-KNxHaOs3WlJchV
- 用imagej進行光譜校正02-利用試算表繪製圖形(更改座標)。2016年4月23日。取自 https://youtu.be/ACrOm8T4MYc?list=PLm6x13NbsKl74Ut0Mr-KNxHaOs3WlJchV
- 用imagej進行光譜校正03 存檔。2016年4月23日。取自 https://youtu.be/Nsb6CLIkWnY?list=PLm6x13NbsKl74Ut0Mr-KNxHaOs3WlJchV
- 用imagej進行光譜校正04 組圖。2016年4月23日。取自 https://youtu.be/KFew1n1T_lQ?list=PLm6x13NbsKl74Ut0Mr-KNxHaOs3WlJchV
延伸閱讀
HackMD 版本連結:https://hackmd.io/@yizhewang/BkRtEa0VN
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