Diferența Dintre Spectrometru și Spectrofotometru

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 08:41

Spectrometru vs Spectrofotometru

Cercetările științifice intensive din diferite domenii necesită uneori identificarea compușilor din organismele vii, a mineralelor și poate a compoziției stelelor. Natura sensibilă din punct de vedere chimic, dificultatea extracției pure și distanța fac aproape imposibilă identificarea corectă a compușilor în fiecare caz arătat mai sus prin analize chimice obișnuite. Spectroscopia este o metodă de studiu și investigare a materialelor folosind lumina și proprietățile acesteia.

Spectrometru

Spectrometrul este un instrument utilizat pentru măsurarea și studierea proprietăților luminii. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de spectrograf sau spectroscop. Este adesea folosit pentru a identifica materialele din astronomie și chimie prin studierea luminii care emite sau se reflectă din materiale. Spectrometrul a fost inventat în 1924 de omul de știință optic german Joseph von Fraunhofer.

Spectrometrele proiectate de Fraunhofer au folosit o prismă și un telescop pentru a investiga proprietățile luminii. Lumina din sursă (sau material) trece printr-un colimator, care are o fantă verticală. Lumina care trece prin fantă devine raze paralele. Fascicul paralel de lumină emisă de colimator este direcționat către o prismă care separă diferite frecvențe (rezolvă spectrul), crescând astfel capacitatea de a vedea modificări minime în spectrul vizibil. Lumina din prismă este observată printr-un telescop unde mărirea crește și mai mult vizibilitatea.

Privit printr-un spectrometru, spectrul de lumină dintr-o sursă de lumină conține linii de absorbție și emisie în spectru, care sunt identice cu tranzițiile specifice ale materialelor prin care a trecut lumina sau materialul sursă. Aceasta oferă o metodă de determinare a materialelor neidentificate prin studiul liniilor spectrale. Acest proces este cunoscut sub numele de spectrometrie.

Spectrometrele timpurii au fost utilizate pe scară largă în astronomie, unde au furnizat mijloacele de determinare a compoziției stelelor și a altor obiecte astronomice. În chimie, a fost utilizat pentru identificarea compușilor chimici individuali complecși în materiale care erau greu de izolat fără a-și schimba structura moleculară.

Spectrofotometru

Spectrometrele s-au dezvoltat în mașini complexe acționate electronic, dar împărtășesc același principiu ca spectrometrele inițiale realizate de Fraunhofer. Spectrometrele moderne folosesc o lumină monocromatică care trece printr-o soluție lichidă a materialului și un fotodetector detectează lumina. Modificările luminii în comparație cu lumina sursă permit instrumentului să emită un grafic al frecvențelor absorbite. Acest grafic indică tranzițiile caracteristice din materialul eșantion. Aceste tipuri de spectrometre avansate se mai numesc spectrofotometre, deoarece este un spectrometru și un fotometru combinate într-un singur dispozitiv. Procesul este cunoscut sub numele de spectrofotometrie.

Avansarea tehnologiei a dus la adoptarea spectroscopelor în multe domenii științifice și tehnologice. Extinzându-se dincolo de frecvențele luminii vizibile, au fost dezvoltate și spectrometre capabile să detecteze regiunile IR și UV ale spectrelor electromagnetice. Compușii cu tranziții de energie mai mari și mai mici decât lumina vizibilă pot fi detectați de aceste spectrometre.

Spectrometru vs Spectrofotometru

• Spectroscopia este studiul metodelor de producere și analiză a spectrelor folosind spectrometre, spectroscopuri și spectrofotometre.

• Spectrometrul de bază dezvoltat de Joseph von Fraunhofer este un dispozitiv optic care poate fi utilizat pentru a măsura proprietățile luminii. Are o scară gradată care permite determinarea lungimilor de undă ale liniilor specifice de emisie / absorbție prin măsurarea unghiurilor.

• Spectrofotometrul este o dezvoltare din spectrometru, unde un spectrometru este combinat cu un fotometru pentru a citi intensitățile relative din spectru, mai degrabă decât lungimile de undă de emisie / absorbție.

• Spectrometrele au fost utilizate numai în regiunea vizibilă a spectrului EM, dar spectrofotometrul poate detecta intervalele IR, vizibile și UV.