Fotometria a spektrofotometria
Fotometria i spektrofotometria to dwa ważne zastosowania pomiarów światła. Te dwie metody mają różne zastosowania w takich dziedzinach, jak chemia, fizyka, optyka i astronomia. Aby osiągnąć sukces w takich dziedzinach, niezbędne jest solidne zrozumienie tych pojęć. W artykule przedstawiono definicje, zastosowania, przykłady, podobieństwa i wreszcie różnice między fotometrią a spektrofotometrią.
Co to jest spektrofotometria?
Aby zrozumieć spektrofotometrię, należy najpierw zrozumieć pojęcie widma, zwłaszcza widma absorpcyjnego. Światło jest formą fal elektromagnetycznych. Istnieją inne formy fal elektromagnetycznych, takie jak promienie rentgenowskie, mikrofale, fale radiowe, promienie podczerwone i ultrafioletowe. Energia tych fal zależy od długości fali lub częstotliwości fali. Fale o wysokiej częstotliwości mają duże ilości energii, a fale o niskiej częstotliwości mają małe ilości energii. Fale świetlne składają się z małych pakietów fal lub energii zwanych fotonami. W przypadku promienia monochromatycznego energia fotonu jest stała. Widmo elektromagnetyczne to wykres natężenia w funkcji częstotliwości fotonów. Kiedy wiązka fal o całym zakresie długości fal przechodzi przez ciecz lub gaz,wiązania lub elektrony w tych materiałach absorbują określone fotony z wiązki. Jest to spowodowane efektem mechaniki kwantowej, w wyniku którego absorbowane są tylko fotony o określonych energiach. Można to zrozumieć, posługując się diagramami poziomów energetycznych atomów i cząsteczek. Spektrofotometria to ilościowy pomiar właściwości odbicia lub przepuszczalności materiału w funkcji długości fali. Dla obszaru widzialnego idealne białe światło zawiera wszystkie długości fal w tym regionie. Załóżmy, że białe światło przechodzi przez roztwór absorbujący fotony o długości fali 570 nm. Oznacza to, że czerwone fotony widma są teraz zredukowane. Spowoduje to zerową lub zmniejszoną intensywność przy znaku 570 nm na wykresie intensywności w funkcji długości fali. Intensywność przepuszczanego światła jako proporcję światła rzucanego można wykreślić dla niektórych znanych stężeń, a wynikową intensywność z nieznanej próbki można wykorzystać do określenia stężenia roztworu.
Co to jest fotometria?
Termin „foto” oznacza światło, a termin „metry” odnosi się do pomiaru. Fotometria to nauka zajmująca się pomiarem światła pod względem jego postrzeganej jasności dla ludzkiego oka. W fotometrii standardem jest ludzkie oko. Wrażliwość ludzkiego oka na różne kolory jest inna. Należy to wziąć pod uwagę w fotometrii. Dlatego stosuje się metody wzmacniania, aby efekt każdego koloru był taki sam jak w oku. Ponieważ oko ludzkie jest wrażliwe tylko na światło widzialne, fotometria mieści się tylko w tym zakresie.
Jaka jest różnica między fotometrią a spektrofotometrią?
• Spektrofotometria jest stosowana do całego widma elektromagnetycznego, ale fotometria ma zastosowanie tylko do światła widzialnego.
• Fotometria mierzy całkowitą jasność widzianą przez ludzkie oko, ale spektrofotometria mierzy intensywność przy każdej długości fali w całym zakresie widma elektromagnetycznego, dla którego pomiary są konieczne.
