Spektrometrs pret spektrofotometru
Intensīvi zinātniski pētījumi dažādās jomās dažreiz prasa identificēt savienojumus dzīvajos organismos, minerālos un, iespējams, arī zvaigžņu sastāvu. Ķīmiski jutīgais raksturs, tīras ekstrakcijas grūtības un attālums padara gandrīz neiespējamu pareizi identificēt savienojumus katrā gadījumā, kā parādīts iepriekš, izmantojot parasto ķīmisko analīzi. Spektroskopija ir metode materiālu izpētei un izpētei, izmantojot gaismu un tās īpašības.
Spektrometrs
Spektrometrs ir instruments, ko izmanto, lai mērītu un pētītu gaismas īpašības. To sauc arī par spektrogrāfu vai spektroskopu. To bieži izmanto, lai identificētu materiālus astronomijā un ķīmijā, pētot no materiāliem izstaroto vai atstaroto gaismu. Spektrometru 1924. gadā izgudroja vācu optikas zinātnieks Džozefs fon Fraunhofers.
Fraunhofera dizaina spektrometri izmantoja prizmu un teleskopu, lai izpētītu gaismas īpašības. Gaisma, no kuras avots (vai materiāls) iziet cauri kolimatoram, kuram ir vertikāls sprauga. Gaisma, kas iet caur spraugu, kļūst par paralēliem stariem. Paralēlais gaismas stars, kas izstaro no kolimatora, tiek novirzīts uz prizmu, kas atdala dažādas frekvences (izšķir spektru), tādējādi palielinot spēju redzēt nelielas izmaiņas redzamajā spektrā. Gaisma no prizmas tiek novērota caur teleskopu, kur palielinājums vēl vairāk palielina redzamību.
Skatoties caur spektrometru, gaismas avota gaismas spektrā spektrā ir absorbcijas un emisijas līnijas, kas ir identiskas to materiālu īpašajām pārejām, kuriem gaisma ir šķērsojusi, vai izejmateriāliem. Tas nodrošina metodi, kā noteikt neidentificētus materiālus, pētot spektrālās līnijas. Šis process ir pazīstams kā spektrometrija.
Agrīnie spektrometri tika plaši izmantoti astronomijā, kur tas nodrošināja līdzekļus zvaigžņu un citu astronomisko objektu sastāva noteikšanai. Ķīmijā to izmantoja, lai identificētu atsevišķus sarežģītus ķīmiskos savienojumus materiālos, kurus bija grūti izolēt, nemainot tā molekulāro struktūru.
Spektrofotometrs
Spektrometri ir izveidojušies par elektroniski darbināmām sarežģītām mašīnām, taču tiem ir tāds pats princips kā Fraunhofera sākotnējiem spektrometriem. Mūsdienu spektrometri izmanto vienkrāsainu gaismu, kas iet caur materiāla šķidru šķīdumu, un fotodetektors nosaka gaismu. Gaismas izmaiņas salīdzinājumā ar avota gaismu ļauj instrumentam izstarot absorbēto frekvenču grafiku. Šis grafiks norāda raksturīgās pārejas parauga materiālā. Šos uzlaboto spektrometru tipus sauc arī par spektrofotometriem, jo tas ir spektrometrs un fotometrs, kas apvienoti vienā ierīcē. Process ir pazīstams kā spektrofotometrija.
Tehnoloģijas attīstība izraisīja spektroskopu pieņemšanu daudzās zinātnes un tehnoloģiju jomās. Pārsniedzot redzamās gaismas frekvences, tika izstrādāti arī spektrometri, kas spēj noteikt elektromagnētisko spektru IR un UV apgabalus. Ar šiem spektrometriem var noteikt savienojumus ar augstāku un zemāku enerģijas pāreju nekā redzamā gaisma.
Spektrometrs pret spektrofotometru
• Spektroskopija ir spektru iegūšanas un analīzes metožu izpēte, izmantojot spektrometrus, spektroskopus un spektrofotometrus.
• Džozefa fon Fraunhofera izstrādātais pamata spektrometrs ir optiska ierīce, ar kuras palīdzību var izmērīt gaismas īpašības. Tam ir graduēta skala, kas ļauj noteikt specifisko emisijas / absorbcijas līniju viļņu garumus, mērot leņķus.
• Spektrofotometrs ir attīstība no spektrometra, kur spektrometru apvieno ar fotometru, lai nolasītu relatīvās intensitātes spektrā, nevis emisijas / absorbcijas viļņu garumus.
• Spektrometri tika izmantoti tikai redzamajā EM spektra apgabalā, bet spektrofotometrs var noteikt IR, redzamo un UV diapazonus.
