Spektrometr a spektrofotometr
Intensywne badania naukowe z różnych dziedzin wymagają niekiedy identyfikacji związków w organizmach żywych, minerałów i być może składu gwiazd. Chemicznie wrażliwy charakter, trudność czystej ekstrakcji i odległość sprawiają, że prawie niemożliwe jest prawidłowe zidentyfikowanie związków w każdym przypadku przedstawionym powyżej za pomocą zwykłej analizy chemicznej. Spektroskopia to metoda badania i badania materiałów za pomocą światła i jego właściwości.
Spektrometr
Spektrometr to przyrząd służący do pomiaru i badania właściwości światła. Znany jest również jako spektrograf lub spektroskop. Jest często używany do identyfikacji materiałów w astronomii i chemii poprzez badanie światła emitowanego lub odbijanego od materiałów. Spektrometr został wynaleziony w 1924 roku przez niemieckiego optyka Josepha von Fraunhofera.
Spektrometry projektu Fraunhofera wykorzystywały pryzmat i teleskop do badania właściwości światła. Światło ze źródła (lub materiału) przechodzi przez kolimator, który posiada pionową szczelinę. Światło przechodzące przez szczelinę staje się równoległymi promieniami. Równoległa wiązka światła emitowana z kolimatora kierowana jest na pryzmat, który oddziela różne częstotliwości (rozwiązuje widmo), co zwiększa możliwość dostrzeżenia drobnych zmian w zakresie widzialnym. Światło z pryzmatu jest obserwowane przez teleskop, którego powiększenie jeszcze bardziej zwiększa widoczność.
Spojrzenie przez spektrometr widmo światła ze źródła światła zawiera linie absorpcyjne i emisyjne w widmie, które są identyczne z określonymi przejściami materiałów, przez które przeszło światło, lub materiału źródłowego. Zapewnia to metodę określania niezidentyfikowanych materiałów poprzez badanie linii widmowych. Ten proces jest znany jako spektrometria.
Wczesne spektrometry były szeroko stosowane w astronomii, gdzie dostarczyły środków do określania składu gwiazd i innych obiektów astronomicznych. W chemii służył do identyfikacji poszczególnych złożonych związków chemicznych w materiałach trudnych do wyodrębnienia bez zmiany ich struktury molekularnej.
Spektrofotometr
Spektrometry rozwinęły się w sterowane elektronicznie złożone maszyny, ale działają na tej samej zasadzie co pierwsze spektrometry firmy Fraunhofer. Nowoczesne spektrometry wykorzystują monochromatyczne światło, które przechodzi przez ciekły roztwór materiału, a fotodetektor wykrywa światło. Zmiany światła w porównaniu ze światłem źródłowym pozwalają przyrządowi na wyświetlenie wykresu pochłanianych częstotliwości. Ten wykres przedstawia charakterystyczne przejścia w materiale próbki. Te typy zaawansowanych spektrometrów nazywane są również spektrofotometrami, ponieważ jest to spektrometr i fotometr połączone w jedno urządzenie. Proces ten nazywany jest spektrofotometrią.
Postęp technologii doprowadził do zastosowania spektroskopów w wielu dziedzinach nauki i technologii. Wychodząc poza częstotliwości światła widzialnego, opracowano również spektrometry zdolne do wykrywania obszarów IR i UV widm elektromagnetycznych. Te spektrometry mogą wykrywać związki o wyższych i niższych przejściach energii niż światło widzialne.
Spektrometr a spektrofotometr
• Spektroskopia to badanie metod wytwarzania i analizy widm za pomocą spektrometrów, spektroskopów i spektrofotometrów.
• Podstawowy spektrometr opracowany przez Josepha von Fraunhofera to urządzenie optyczne, które można wykorzystać do pomiaru właściwości światła. Posiada stopniowaną skalę, która umożliwia wyznaczenie długości fal określonych linii emisji / absorpcji poprzez pomiar kątów.
• Spektrofotometr jest rozwinięciem spektrometru, w którym spektrometr jest połączony z fotometrem w celu odczytu względnych intensywności w widmie, a nie długości fal emisji / absorpcji.
• Spektrometry były używane tylko w widzialnym obszarze widma EM, ale spektrofotometr może wykrywać zakresy IR, widzialnego i UV.
