Spektrometer gegen Spektralphotometer
Intensive wissenschaftliche Forschung auf verschiedenen Gebieten erfordert manchmal die Identifizierung von Verbindungen in lebenden Organismen, Mineralien und möglicherweise der Zusammensetzung von Sternen. Die chemisch empfindliche Natur, die Schwierigkeit der reinen Extraktion und die Entfernung machen es nahezu unmöglich, die Verbindungen, die jeweils oben gezeigt wurden, durch gewöhnliche chemische Analyse richtig zu identifizieren. Die Spektroskopie ist eine Methode zur Untersuchung und Untersuchung von Materialien unter Verwendung von Licht und seinen Eigenschaften.
Spektrometer
Das Spektrometer ist ein Instrument zur Messung und Untersuchung der Eigenschaften von Licht. Es ist auch als Spektrograph oder Spektroskop bekannt. Es wird häufig verwendet, um Materialien in der Astronomie und Chemie zu identifizieren, indem das von den Materialien emittierte oder reflektierte Licht untersucht wird. Das Spektrometer wurde 1924 vom deutschen Optiker Joseph von Fraunhofer erfunden.
Die Spektrometer des Fraunhofer-Designs verwendeten ein Prisma und ein Teleskop, um die Eigenschaften von Licht zu untersuchen. Das Licht der Quelle (oder des Materials) tritt durch einen Kollimator, der einen vertikalen Schlitz aufweist. Das durch den Spalt hindurchtretende Licht wird zu parallelen Strahlen. Der vom Kollimator emittierende parallele Lichtstrahl wird auf ein Prisma gerichtet, das verschiedene Frequenzen trennt (das Spektrum auflöst), wodurch die Fähigkeit erhöht wird, winzige Änderungen im sichtbaren Spektrum zu erkennen. Das Licht vom Prisma wird durch ein Teleskop beobachtet, wobei die Vergrößerung die Sichtbarkeit weiter erhöht.
Bei Betrachtung durch ein Spektrometer enthält das Lichtspektrum einer Lichtquelle Absorptions- und Emissionslinien im Spektrum, die mit den spezifischen Übergängen der Materialien, durch die das Licht gegangen ist, oder des Quellenmaterials identisch sind. Dies bietet eine Methode zur Bestimmung nicht identifizierter Materialien durch Untersuchung der Spektrallinien. Dieser Vorgang ist als Spektrometrie bekannt.
Frühe Spektrometer wurden in der Astronomie in großem Umfang eingesetzt, um die Zusammensetzung von Sternen und anderen astronomischen Objekten zu bestimmen. In der Chemie wurde es zur Identifizierung einzelner komplexer chemischer Verbindungen in Materialien verwendet, die schwer zu isolieren waren, ohne ihre Molekülstruktur zu verändern.
Spektrophotometer
Spektrometer haben sich zu elektronisch betriebenen komplexen Maschinen entwickelt, teilen jedoch das gleiche Prinzip wie die ursprünglichen Spektrometer von Fraunhofer. Moderne Spektrometer verwenden ein monochromatisches Licht, das durch eine flüssige Lösung des Materials hindurchgeht, und ein Fotodetektor erfasst das Licht. Die Änderungen des Lichts im Vergleich zum Lichtquellen ermöglichen es dem Instrument, einen Graphen der absorbierten Frequenzen auszugeben. Diese Grafik zeigt die charakteristischen Übergänge im Probenmaterial. Diese Arten von fortschrittlichen Spektrometern werden auch als Spektrophotometer bezeichnet, da Spektrometer und Photometer in einem Gerät zusammengefasst sind. Der Prozess ist als Spektrophotometrie bekannt.
Die Weiterentwicklung der Technologie führte zur Einführung von Spektroskopen in vielen Bereichen der Wissenschaft und Technologie. Über die Frequenzen des sichtbaren Lichts hinaus wurden auch Spektrometer entwickelt, die IR- und UV-Bereiche der elektromagnetischen Spektren erfassen können. Mit diesen Spektrometern können Verbindungen mit höheren und niedrigeren Energieübergängen als das sichtbare Licht nachgewiesen werden.
Spektrometer gegen Spektralphotometer
• Spektroskopie ist die Untersuchung von Methoden zur Erzeugung und Analyse von Spektren mit Spektrometern, Spektroskopen und Spektrophotometern.
• Das von Joseph von Fraunhofer entwickelte Basisspektrometer ist ein optisches Gerät, mit dem die Eigenschaften von Licht gemessen werden können. Es hat eine abgestufte Skala, mit der die Wellenlängen der spezifischen Emissions- / Absorptionslinien durch Messen der Winkel bestimmt werden können.
• Das Spektralphotometer ist eine Weiterentwicklung des Spektrometers, bei dem ein Spektrometer mit einem Photometer kombiniert wird, um die relativen Intensitäten im Spektrum und nicht die Wellenlängen der Emission / Absorption abzulesen.
• Spektrometer wurden nur im sichtbaren Bereich des EM-Spektrums verwendet, Spektrophotometer können jedoch IR-, sichtbare und UV-Bereiche erfassen.
