Spektrometer proti spektrofotometru
Intenzivne znanstvene raziskave na različnih področjih včasih zahtevajo prepoznavanje spojin v živih organizmih, mineralov in morda sestave zvezd. Zaradi kemijsko občutljive narave, težavnosti čiste ekstrakcije in razdalje je skoraj nemogoče pravilno identificirati spojine v obeh primerih, prikazanih zgoraj z običajno kemijsko analizo. Spektroskopija je metoda za preučevanje in raziskovanje materialov z uporabo svetlobe in njenih lastnosti.
Spektrometer
Spektrometer je instrument, ki se uporablja za merjenje in proučevanje lastnosti svetlobe. Znan je tudi kot spektrograf ali spektroskop. Pogosto se uporablja za prepoznavanje materialov v astronomiji in kemiji s preučevanjem svetlobe, ki oddaja ali se odbija od materialov. Spektrometer je leta 1924 izumil nemški optični znanstvenik Joseph von Fraunhofer.
Spektrometri Fraunhoferjeve zasnove so uporabili prizmo in teleskop za raziskovanje lastnosti svetlobe. Svetloba iz vira (ali materiala) prehaja skozi kolimator, ki ima navpično režo. Svetloba, ki prehaja skozi režo, postane vzporedna žarka. Vzporedni žarek svetlobe, ki oddaja kolimator, je usmerjen v prizmo, ki ločuje različne frekvence (ločuje spekter), s čimer se poveča sposobnost opazovanja minutnih sprememb v vidnem spektru. Svetlobo iz prizme opazujemo skozi teleskop, kjer povečava še bolj poveča vidnost.
Če gledamo skozi spektrometer, spekter svetlobe iz svetlobnega vira vsebuje absorpcijske in emisijske črte v spektru, ki so enake specifičnim prehodom materialov, skozi katere je svetloba prešla, ali izvornega materiala. To zagotavlja metodo za določanje neznanih materialov s preučevanjem spektralnih črt. Ta postopek je znan kot spektrometrija.
Zgodnji spektrometri so se pogosto uporabljali v astronomiji, kjer so zagotavljali sredstva za določanje sestave zvezd in drugih astronomskih predmetov. V kemiji so ga uporabljali za prepoznavanje posameznih kompleksnih kemičnih spojin v materialih, ki jih je bilo težko izolirati, ne da bi spremenili njegovo molekularno strukturo.
Spektrofotometer
Spektrometri so se razvili v elektronsko vodene kompleksne stroje, vendar imajo enako načelo kot začetni spektrometri, ki jih je izdelal Fraunhofer. Sodobni spektrometri uporabljajo enobarvno svetlobo, ki prehaja skozi tekočo raztopino materiala, fotodetektor pa zazna svetlobo. Spremembe svetlobe v primerjavi z izvorno svetlobo omogočajo instrumentu, da prikaže graf absorbiranih frekvenc. Ta graf prikazuje značilne prehode v vzorčnem materialu. Te vrste naprednih spektrometrov imenujemo tudi spektrofotometri, ker gre za spektrometer in fotometer, združen v eno samo napravo. Postopek je znan kot spektrofotometrija.
Napredovanje tehnologije je privedlo do sprejetja spektroskopov na številna znanstvena in tehnološka področja. Poleg frekvenc vidne svetlobe so bili razviti tudi spektrometri, ki lahko zaznajo IR in UV območja elektromagnetnih spektrov. Ti spektrometri lahko zaznajo spojine z višjimi in nižjimi energijskimi prehodi od vidne svetlobe.
Spektrometer proti spektrofotometru
• Spektroskopija je preučevanje metod za pridobivanje in analizo spektrov z uporabo spektrometrov, spektroskopov in spektrofotometrov.
• Osnovni spektrometer, ki ga je razvil Joseph von Fraunhofer, je optična naprava, s katero lahko merimo lastnosti svetlobe. Ima graduirano lestvico, ki omogoča določanje valovnih dolžin specifičnih emisijskih / absorpcijskih linij z merjenjem kotov.
• Spektrofotometer je razvoj spektrometra, kjer spektrometer kombiniramo s fotometrom za branje relativne intenzivnosti v spektru in ne valovnih dolžin oddajanja / absorpcije.
• Spektrometri so bili uporabljeni samo v vidnem območju EM spektra, spektrofotometer pa lahko zazna IR, vidne in UV območje.
