Spektrometer vs. Spektralfotometer
Intensive wissenschaftliche Forschung auf verschiedenen Gebieten erfordert manchmal die Identifizierung von Verbindungen in lebenden Organismen, Mineralien und vielleicht der Zusammensetzung von Sternen. Die chemisch empfindliche Natur, die Schwierigkeit der reinen Extraktion und die Entfernung machen es fast unmöglich, die Verbindungen, die in jedem Fall oben gezeigt sind, durch gewöhnliche chemische Analyse richtig zu identifizieren. Spektroskopie ist eine Methode, um Materialien mit Licht und seinen Eigenschaften zu untersuchen und zu untersuchen.
Spektrometer
Spektrometer ist ein Instrument zur Messung und Untersuchung der Eigenschaften von Licht. Es wird auch als Spektrograph oder Spektroskop bezeichnet. Es wird häufig verwendet, um Materialien in der Astronomie und Chemie zu identifizieren, indem das Licht untersucht wird, das von den Materialien emittiert oder von ihnen reflektiert 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 von der Quelle (oder dem Material) passiert einen Kollimator, der einen vertikalen Schlitz hat. Das durch den Schlitz tretende Licht wird zu parallelen Strahlen. Der parallele Lichtstrahl, der vom Kollimator ausgeht, 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 des Prismas wird durch ein Teleskop beobachtet, wo 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 Quellmaterials identisch sind. Dies stellt ein Verfahren bereit, um nicht identifizierte Materialien durch die Untersuchung der Spektrallinien zu bestimmen. Dieser Vorgang wird als Spektrometrie bezeichnet.
Frühe Spektrometer wurden in großem Umfang in der Astronomie eingesetzt, wo sie Mittel zur Bestimmung der Zusammensetzung von Sternen und anderen astronomischen Objekten lieferten. In der Chemie wurde es zur Identifizierung einzelner komplexer chemischer Verbindungen in Materialien verwendet, die schwierig zu isolieren waren, ohne ihre molekulare Struktur zu verändern.
Spektralfotometer
Spektrometer haben sich zu elektronisch betriebenen komplexen Maschinen entwickelt, aber sie teilen das gleiche Prinzip wie die ersten Spektrometer von Fraunhofer. Moderne Spektrometer verwenden ein monochromatisches Licht, das durch eine flüssige Lösung des Materials geht, und ein Fotodetektor erkennt das Licht. Die Änderungen des Lichts im Vergleich zum Quellenlicht ermöglichen es dem Instrument, ein Diagramm der absorbierten Frequenzen auszugeben. Diese Grafik zeigt die charakteristischen Übergänge im Probenmaterial. Diese Arten von fortschrittlichen Spektrometern werden auch als Spektralphotometer bezeichnet, da es sich um ein Spektrometer und ein Photometer handelt, die in einem einzigen Gerät kombiniert sind. Der Prozess ist als Spektrophotometrie bekannt.
Die Weiterentwicklung der Technologie führte zur Einführung von Spektroskopen in vielen Wissenschafts- und Technologiebereichen. Über die Frequenzen des sichtbaren Lichts hinausgehend wurden auch Spektrometer entwickelt, die in der Lage sind, IR- und UV-Bereiche des elektromagnetischen Spektrums zu erfassen. Verbindungen mit höheren und niedrigeren Energieübergängen als das sichtbare Licht können mit diesen Spektrometern nachgewiesen werden.
Spektrometer vs. Spektralfotometer
• Spektroskopie ist das Studium der Methoden zur Erzeugung und Analyse von Spektren mit Spektrometern, Spektroskopen und Spektralfotometern.
• Das von Joseph von Fraunhofer entwickelte Basisspektrometer ist ein optisches Gerät, mit dem sich die Eigenschaften von Licht messen lassen. Es verfügt über eine Gradskala, die es erlaubt, die Wellenlängen der spezifischen Emissions-/Absorptionslinien durch Messung der Winkel zu bestimmen.
• Das Spektrophotometer ist eine Weiterentwicklung des Spektrometers, bei dem ein Spektrometer mit einem Photometer kombiniert wird, um die relativen Intensitäten im Spektrum abzulesen, und nicht die Wellenlängen der Emission/Absorption.
• Spektrometer wurden nur im sichtbaren Bereich des EM-Spektrums verwendet, aber Spektrophotometer können IR-, sichtbare und UV-Bereiche erkennen.
