Spektrometri vs spektrofotometri
Eri alojen intensiivinen tieteellinen tutkimus edellyttää joskus tunnistamista yhdisteistä elävissä organismeissa, mineraaleissa ja ehkä tähtien koostumuksessa. Kemiallisesti herkkä luonne, puhtaan uuttamisen vaikeus ja etäisyys tekevät yhdisteiden asianmukaisen tunnistamisen kussakin tapauksessa tavanomaisella kemiallisella analyysillä kussakin tapauksessa lähes mahdottomaksi. Spektroskopia on menetelmä materiaalien tutkimiseen ja tutkimiseen valoa ja sen ominaisuuksia käyttäen.
Spektrometri
Spektrometri on instrumentti, jota käytetään mittaamaan ja tutkimaan valon ominaisuuksia. Se tunnetaan myös nimellä spektrografi tai spektroskooppi. Sitä käytetään usein materiaalien tunnistamiseen tähtitieteessä ja kemiassa tutkimalla materiaaleista lähtevää tai heijastuvaa valoa. Spektrometrin keksi saksalainen optikkotieteilijä Joseph von Fraunhofer vuonna 1924.
Fraunhofer-mallin spektrometrit käyttivät prismaa ja teleskooppia valon ominaisuuksien tutkimiseen. Lähteen (tai materiaalin) muotoinen valo kulkee kollimaattorin läpi, jolla on pystysuora rako. Rakon läpi kulkevasta valosta tulee yhdensuuntaisia säteitä. Kollimaattorista lähtevä rinnakkainen valonsäde ohjataan prismaan, joka erottaa eri taajuudet (ratkaisee spektrin), mikä lisää kykyä nähdä pieniä muutoksia näkyvässä spektrissä. Prismasta tulevaa valoa tarkkaillaan kaukoputken kautta, jossa suurennus lisää näkyvyyttä entisestään.
Spektrometrin läpi katsottuna valonlähteen valospektri sisältää spektrissä absorptio- ja emissioviivoja, jotka ovat identtisiä valon läpäisseiden materiaalien tai lähdemateriaalin spesifisten siirtymien kanssa. Tämä tarjoaa menetelmän tunnistamattomien materiaalien määrittämiseksi tutkimalla spektriviivoja. Tätä prosessia kutsutaan spektrometriaksi.
Varhaisia spektrometrejä käytettiin laajalti tähtitieteessä, jossa se tarjosi keinot määrittää tähtien ja muiden tähtitieteellisten esineiden koostumus. Kemiassa sitä käytettiin yksittäisten monimutkaisten kemiallisten yhdisteiden tunnistamiseen materiaaleissa, joita oli vaikea eristää muuttamatta sen molekyylirakennetta.
Spektrofotometri
Spektrometreistä on kehittynyt elektronisesti toimivia monimutkaisia koneita, mutta niillä on sama periaate kuin Fraunhoferin tekemillä alkuperäisillä spektrometreillä. Nykyaikaiset spektrometrit käyttävät yksiväristä valoa, joka kulkee materiaalin nestemäisen liuoksen läpi, ja fotodetektori havaitsee valon. Valon muutokset lähdevaloon verrattuna antavat laitteen tuottaa kuvaajan absorboiduista taajuuksista. Tämä käyrä osoittaa näytemateriaalin ominaispiirteet. Tämän tyyppisiä kehittyneitä spektrometrejä kutsutaan myös spektrofotometreiksi, koska se on spektrometri ja fotometri yhdistettynä yhdeksi laitteeksi. Prosessi tunnetaan spektrofotometriana.
Teknologian kehitys johti spektroskooppien käyttöönottoon monilla tieteen ja tekniikan aloilla. Näkyvän valon taajuuksien ulkopuolelle kehitettiin myös spektrometrejä, jotka pystyvät havaitsemaan sähkömagneettisten spektrien IR- ja UV-alueet. Yhdisteet, joiden energiansiirtymät ovat suurempia ja matalampia kuin näkyvä valo, voidaan havaita näillä spektrometreillä.
Spektrometri vs spektrofotometri
• Spektroskopia on tutkimusmenetelmistä spektrien tuottamiseksi ja analysoimiseksi käyttämällä spektrometrejä, spektroskooppeja ja spektrofotometrejä.
• Joseph von Fraunhoferin kehittämä perusspektrometri on optinen laite, jolla voidaan mitata valon ominaisuuksia. Sillä on porrastettu asteikko, jonka avulla päästö- / absorptioviivojen aallonpituudet voidaan määrittää mittaamalla kulmat.
• Spektrofotometri on kehitys spektrometristä, jossa spektrometri yhdistetään fotometriin lukemaan spektrin suhteelliset intensiteetit eikä päästöjen / absorptioiden aallonpituudet.
• Spektrometrejä käytettiin vain EM-spektrin näkyvällä alueella, mutta spektrofotometri pystyy havaitsemaan IR-, näkyvät ja UV-alueet.
