一张光谱照片 → 一张可核对的谱线表。
自动找谱线、标定波长、识别元素、算光栅常数与不确定度。
全部在浏览器本地完成，图片不上传。
大学物理实验里测光谱，流程通常是：调分光计 → 对游标 → 读衍射角 → 查表 → 算光栅常数 → 写报告。 但一张光谱照片里本来就有全部信息：每条谱线的位置、颜色、间距。
SpectraLab 把中间那段手工活自动化：
- 你只需要一张拍得不算太差的光谱照片；
- 它负责找线、定标、认元素、算 d；
- 所有结果都带可复核的数字（R²、RMS、每条线的残差），而不是一句"识别成功"。
| 形态 | 入口 | 适合谁 |
|---|---|---|
| 网页版 | web/index.html |
电脑浏览器，功能最完整 |
| 移动版 | 同一页面，浏览器菜单里「添加到主屏幕」 | 手机拍完当场出结果，离线也能开 |
| 连续检验版 | web/lab.html |
想知道"这套算法到底准不准"的人 |
网页版和移动版是同一份代码：响应式布局 + PWA 清单 + Service Worker，装到桌面/主屏幕后和原生应用一样全屏运行。
- 给光谱拍张照（或直接拖一张图进来）
- 看右边「谱线」表：每条线的位置、波长、颜色
- 点「自动标定」，选汞灯（最常用）
- 去「报告」页生成 PNG，或导出 CSV
没带照片？点「载入示例」，它会现场合成一张已知答案的光谱给你试。
- 横平竖直：谱线要平行于画面上下边
- 别过曝：亮线周围不要糊成白色，暗背景里能分清几条线最好
- 带上参照：同一张图里拍到刻度、或已知双线（钠双线最佳）
- 拍平：手机尽量与目镜/屏幕平行，避免透视变形
同一个网址，装到主屏幕后就是全屏应用，没有地址栏：
- iPhone / iPad：Safari 打开 → 分享按钮 → 「添加到主屏幕」
- Android：Chrome / Edge 打开 → 右上角 ⋮ → 「安装应用」或「添加到主屏幕」
- 装好后可以离线打开（Service Worker 缓存），拍照按钮直接调起相机
手机端的隐藏技巧：把手机固定在目镜前拍，比手持稳得多；拍完直接用同一台手机分析，不用传电脑。
| 模块 | 说明 |
|---|---|
| 找峰 | 亮度剖面 → 平滑 → 局部极大 → 显著度过滤 → 抛物线亚像素 |
| 标定 | Hg / Na / H / He 自动匹配；也可手动输入两点；支持二次校正 |
| 元素识别 | 12 种元素谱线库；命中 ≥3 条才给结论，按命中数与残差排序 |
| 光栅常数 | d = kλ / sinθ，左右游标自动求 θ，附不确定度传播 |
| 可视化 | 峰值标记按波长上色；剖面曲线与图片共用 x 轴 |
| 导出 | CSV / JSON / 报告 PNG / 打印为 PDF |
| 隐私 | 纯前端，无后端、无上传、无遥测 |
合成数据（web/lab.html 连续检验，8 项全绿）：
- 找峰召回 100%，位置误差 ~0.01 px
- 汞灯标定后波长最大误差 < 0.01 nm
- 噪声从 1 加到 8，峰数波动 0
真实照片会差一些，主要受限于：像素分辨率、离焦、曝光、以及"线性色散"这个近似。
诚实的边界：
- 色散近似为
λ = a·x + b；光谱仪本身有轻微非线性时，勾选「二次校正」 - 元素库只有 12 种（Hg/Na/H/He/Ne/Ar/Kr/Ca/Cd/Zn/Cu/Li），库外元素会认不出，而不是乱认
- 双线（如钠 589.0/589.6）能否分开取决于照片分辨率：本工具不会替你"脑补"分开
- 结果用于实验报告时，请自己核对一遍量级与单位
web/lab.html 用已知答案的合成光谱反向考核算法：
- 随机造一张光谱（已知色散、已知谱线、已知噪声）
- 跑同一套找峰 / 标定 / 识别
- 和真值对比，报告误差
每次点「跑一次」都换随机参数，所以它回答的是稳不稳，而不是演示好不好看。 「连续 30 轮」会累积通过率与最差误差，可导出 JSON。
# 方式一：任意静态服务器
node tools/serve.mjs # http://127.0.0.1:8099/
python -m http.server 8099 -d web
# 方式二：直接双击 web/index.html
# （PWA 安装与 Service Worker 需要 http/https，file:// 下不注册，其余功能正常）npm test # 17 项单元测试（Node 内置 test runner）
node tools/check_web.mjs # 检查 HTML/CSS/JS/图标/manifest/SW 资源是否齐全CI 在每次 push 时跑这两条（见 .github/workflows/ci.yml）。
web/
index.html 工作台
lab.html 连续检验台
styles.css 设计系统
js/core.js 算法层（纯函数，可被 Node 测试）
js/app.js 交互与渲染
js/lab.js 检验台用例
sw.js / manifest PWA
desktop/
spectrum_app.py 旧版 Tkinter 桌面程序（保留，功能等同于网页版的子集）
tests/
core.test.mjs 单元测试
tools/
serve.mjs 本地预览服务器
check_web.mjs 资源完整性检查
make_icons.py 图标生成
docs/
shots/ 截图
Q：图片会上传到服务器吗？ 不会。整份代码没有后端，图片只存在于浏览器的 canvas 里。断网也能用。
Q：为什么我的图识别不出来？ 先调左侧「灵敏度 / 最小间距 / 平滑窗口」，再看「标定」里的 R²。R² < 0.999 时多半是照片有问题（倾斜、过曝、只有一两条线）。
Q：能识别未知元素吗？ 只能从 12 种库里"认"，不能凭空发现新元素。库外元素会显示为"—"，这是有意的。
Q：为什么波长跟标准值差 0.3 nm？ 可能来自：像素分辨率不足、线性色散近似、或者标定用的灯线本身不够多。用二次校正、或加拍一张多点标定的图可以改善。
MIT © 2026 LLYlab
SpectraLab turns a photograph of a spectrometer output into a verifiable line list:
auto peak detection, wavelength calibration (Hg/Na/H/He), element identification, grating
constant d = kλ/sinθ with uncertainty, and a printable report — entirely in the browser,
no backend, no upload, works offline.
- Web app:
web/index.html· Test bench:web/lab.html - PWA: installable on desktop and mobile
- Tests:
npm test(17 unit tests) + continuous bench (8 suites)
Known limits: linear dispersion approximation (quadratic correction available), a 12-element reference library, and accuracy bounded by the source photo resolution.