Photometrie vs. Spektrophotometrie
Photometrie und Spektrophotometrie sind zwei wichtige Anwendungen von Lichtmessungen. Diese beiden Methoden haben verschiedene Anwendungen in Bereichen wie Chemie, Physik, Optik und Astronomie. Es ist wichtig, ein solides Verständnis dieser Konzepte zu haben, um in solchen Bereichen hervorragende Leistungen zu erbringen. Dieser Artikel stellt die Definitionen, Anwendungen, Beispiele, Ähnlichkeiten und schließlich die Unterschiede zwischen Photometrie und Spektrophotometrie vor.
Was ist Spektrophotometrie?
Um die Spektrophotometrie zu verstehen, muss man zuerst das Konzept des Spektrums verstehen, insbesondere das Absorptionsspektrum. Das Licht ist eine Form elektromagnetischer Wellen. Es gibt andere Formen von EM-Wellen wie Röntgenstrahlen, Mikrowellen, Radiowellen, Infrarot- und Ultraviolettstrahlen. Die Energie dieser Wellen ist abhängig von der Wellenlänge bzw. der Frequenz der Welle. Hochfrequenzwellen haben hohe Energiemengen und Niederfrequenzwellen haben niedrige Energiemengen. Die Lichtwellen bestehen aus kleinen Wellen- oder Energiepaketen, die als Photonen bekannt sind. Für einen monochromatischen Strahl ist die Energie eines Photons festgelegt. Das elektromagnetische Spektrum ist die Auftragung der Intensität gegen die Frequenz der Photonen. Wenn ein Wellenstrahl mit einem ganzen Wellenlängenbereich durch eine Flüssigkeit oder ein Gas geleitet wird, absorbieren die Bindungen oder Elektronen in diesen Materialien bestimmte Photonen aus dem Strahl. Aufgrund des quantenmechanischen Effekts werden nur Photonen mit bestimmten Energien absorbiert. Dies kann anhand der Energieniveaudiagramme von Atomen und Molekülen verstanden werden. Spektrophotometrie ist die quantitative Messung der Reflexions- oder Transmissionseigenschaften eines Materials als Funktion der Wellenlänge. Für den sichtbaren Bereich enthält das perfekte weiße Licht alle Wellenlängen innerhalb des Bereichs. Angenommen, weißes Licht wird durch eine Lösung geschickt, die Photonen mit einer Wellenlänge von 570 nm absorbiert. Das bedeutet, dass die roten Photonen des Spektrums jetzt reduziert werden. Dies führt zu einer leeren oder reduzierten Intensität an der 570-nm-Markierung des Intensitäts-gegen-Wellenlängen-Diagramms. Die Intensität des durchgelassenen Lichts im Verhältnis zum projizierten Licht kann für einige bekannte Konzentrationen aufgetragen werden, und die resultierende Intensität aus der unbekannten Probe kann verwendet werden, um die Konzentration der Lösung zu bestimmen.
Was ist Photometrie?
Der Begriff „Foto“bedeutet Licht und der Begriff „Metrie“bezieht sich auf Messung. Photometrie ist die Wissenschaft der Messung von Licht in Bezug auf seine vom menschlichen Auge wahrgenommene Helligkeit. In der Photometrie ist das menschliche Auge der Maßstab. Die Empfindlichkeit des menschlichen Auges gegenüber verschiedenen Farben ist unterschiedlich. Dies muss in der Photometrie berücksichtigt werden. Daher werden Verstärkungsmethoden verwendet, damit die Wirkung jeder Farbe dieselbe ist wie die des Auges. Da das menschliche Auge nur für sichtbares Licht empfindlich ist, fällt die Photometrie nur in diesen Bereich.
Was ist der Unterschied zwischen Photometrie und Spektrophotometrie?
• Die Spektrophotometrie wird auf das gesamte elektromagnetische Spektrum angewendet, aber die Photometrie ist nur auf das sichtbare Licht anwendbar.
• Die Photometrie misst die Gesamthelligkeit, wie sie vom menschlichen Auge gesehen wird, aber die Spektralphotometrie misst die Intensität bei jeder Wellenlänge im gesamten Bereich des elektromagnetischen Spektrums, für den die Messungen erforderlich sind.
