Spectrometer vs Spectrofotometer
Intensief wetenschappelijk onderzoek op verschillende gebieden vereist soms het identificeren van verbindingen in levende organismen, mineralen en misschien de samenstelling van sterren. De chemisch gevoelige aard, de moeilijkheid van zuivere extractie en de afstand maken het bijna onmogelijk om de verbindingen correct te identificeren in elk van de hierboven getoonde gevallen door gewone chemische analyse. Spectroscopie is een methode om materialen te bestuderen en te onderzoeken met behulp van licht en zijn eigenschappen.
Spectrometer
Spectrometer is een instrument dat wordt gebruikt om de eigenschappen van licht te meten en te bestuderen. Het is ook bekend als spectrograaf of spectroscoop. Het wordt vaak gebruikt om materialen in de astronomie en scheikunde te identificeren door het licht te bestuderen dat wordt uitgestraald door of gereflecteerd door de materialen. Spectrometer werd in 1924 uitgevonden door de Duitse optische wetenschapper Joseph von Fraunhofer.
De spectrometers van het Fraunhofer-ontwerp gebruikten een prisma en een telescoop om de eigenschappen van licht te onderzoeken. Het licht van de bron (of het materiaal) gaat door een collimator, die een verticale spleet heeft. Het licht dat door de spleet gaat, wordt parallelle stralen. Parallelle lichtstraal die door de collimator wordt uitgestraald, wordt gericht op een prisma dat verschillende frequenties scheidt (het spectrum oplost), waardoor het vermogen om minieme veranderingen in het zichtbare spectrum te zien, wordt vergroot. Het licht van het prisma wordt waargenomen door een telescoop waar vergroting de zichtbaarheid nog verder vergroot.
Als je door een spectrometer kijkt, bevat het spectrum van licht van een lichtbron absorptie- en emissielijnen in het spectrum, die identiek zijn aan de specifieke overgangen van de materialen waar het licht doorheen is gegaan of het bronmateriaal. Dit biedt een methode om niet-geïdentificeerde materialen te bepalen door de studie van de spectraallijnen. Dit proces staat bekend als de spectrometrie.
Vroege spectrometers werden veelvuldig gebruikt in de astronomie, waar ze de middelen verschaften om de samenstelling van sterren en andere astronomische objecten te bepalen. In de chemie werd het gebruikt voor het identificeren van individuele complexe chemische verbindingen in materialen die moeilijk te isoleren waren zonder de moleculaire structuur te veranderen.
Spectrofotometer
Spectrometers hebben zich ontwikkeld tot elektronisch bediende complexe machines, maar ze delen hetzelfde principe als de oorspronkelijke spectrometers van Fraunhofer. Moderne spectrometers gebruiken een monochromatisch licht dat door een vloeibare oplossing van het materiaal gaat en een fotodetector detecteert het licht. De veranderingen van het licht in vergelijking met het bronlicht stellen het instrument in staat om een grafiek van de geabsorbeerde frequenties uit te voeren. Deze grafiek geeft de karakteristieke overgangen in het monstermateriaal weer. Dit soort geavanceerde spectrometers worden ook wel spectrofotometers genoemd omdat het een spectrometer en fotometer is die in één apparaat zijn gecombineerd. Het proces staat bekend als de spectrofotometrie.
De vooruitgang van de technologie leidde tot de toepassing van spectroscopen in veel wetenschappelijke en technologische gebieden. Verder dan de frequenties van zichtbaar licht werden spectrometers ontwikkeld die in staat zijn om IR- en UV-gebieden van de elektromagnetische spectrums te detecteren. Verbindingen met hogere en lagere energieovergangen dan het zichtbare licht kunnen door deze spectrometers worden gedetecteerd.
Spectrometer vs Spectrofotometer
• Spectroscopie is de studie van methoden voor het produceren en analyseren van spectra met behulp van spectrometers, spectroscopen en spectrofotometers.
• De door Joseph von Fraunhofer ontwikkelde basisspectrometer is een optisch apparaat dat kan worden gebruikt om de eigenschappen van licht te meten. Het heeft een schaalverdeling waarmee de golflengten van de specifieke emissie-/absorptielijnen kunnen worden bepaald door de hoeken te meten.
• Spectrofotometer is een ontwikkeling van de spectrometer, waarbij een spectrometer wordt gecombineerd met een fotometer om relatieve intensiteiten in het spectrum af te lezen, in plaats van de golflengten van emissie/absorptie.
• Spectrometers werden alleen gebruikt in het zichtbare gebied van het EM-spectrum, maar spectrofotometers kunnen IR-, zichtbare en UV-bereiken detecteren.
