Fotometria vs. spektrofotometria
Fotometria ja spektrofotometria ovat kaksi tärkeää valomittauksen sovellusta. Näillä kahdella menetelmällä on useita sovelluksia esimerkiksi kemian, fysiikan, optiikan ja tähtitieteen aloilla. Näiden käsitteiden ymmärtäminen on elintärkeää, jotta voimme menestyä näillä aloilla. Tässä artikkelissa esitetään määritelmät, sovellukset, esimerkit, yhtäläisyydet ja lopuksi fotometrian ja spektrofotometrian erot.
Mikä on spektrofotometria?
Spektrofotometrian ymmärtämiseksi on ensin ymmärrettävä spektrin käsite, erityisesti absorptiospektri. Valo on eräänlainen sähkömagneettinen aalto. EM-aaltoja on muitakin muotoja, kuten röntgensäteet, mikroaallot, radioaallot, infrapuna- ja ultraviolettisäteet. Näiden aaltojen energia riippuu aallon aallonpituudesta tai taajuudesta. Suurtaajuuksisilla aalloilla on paljon energiaa, ja matalataajuisilla aalloilla on vähän energiaa. Valoaallot koostuvat pienistä aalto- tai energiapaketeista, jotka tunnetaan fotoneina. Yksiväriselle säteelle fotonin energia on kiinteä. Sähkömagneettinen spektri on kaavio intensiteetistä fotonien taajuuteen nähden. Kun aallonsäde, jolla on koko aallonpituusalue, johdetaan nesteen tai kaasun läpi,näiden materiaalien sidokset tai elektronit absorboivat tiettyjä fotoneja säteestä. Kvanttimekaanisesta vaikutuksesta johtuen vain tiettyjen energioiden fotonit imeytyvät. Tämä voidaan ymmärtää käyttämällä atomien ja molekyylien energiatason kaavioita. Spektrofotometria on materiaalin heijastus- tai läpäisyominaisuuksien kvantitatiivinen mittaus aallonpituuden funktiona. Näkyvälle alueelle täydellinen valkoinen valo sisältää kaikki alueen aallonpituudet. Oletetaan, että valkoinen valo lähetetään liuoksen läpi, joka absorboi fotoneja, joiden aallonpituus on 570 nm. Tämä tarkoittaa, että spektrin punaiset fotonit ovat nyt vähentyneet. Tämä aiheuttaa tyhjän tai alennetun intensiteetin intensiteettikaavion 570 nm: n merkillä aallonpituudella. Läpäisevän valon voimakkuus suhteessa heijastuneeseen valoon voidaan piirtää joillekin tunnetuille pitoisuuksille, ja tuntemattoman näytteen tuloksena saatua voimakkuutta voidaan käyttää liuoksen konsentraation määrittämiseen.
Mikä on fotometria?
Termi "valokuva" tarkoittaa valoa ja termi "metria" viittaa mittaukseen. Fotometria on tiede valon mittaamisesta sen havaitun kirkkauden suhteen ihmissilmälle. Fotometriassa standardi on ihmissilmä. Ihmissilmän herkkyys eri väreille on erilainen. Tämä on otettava huomioon fotometriassa. Siksi käytetään monistusmenetelmiä, jotta kunkin värin vaikutus olisi sama kuin silmällä. Koska ihmissilmä on herkkä vain näkyvälle valolle, fotometria on vain tällä alueella.
Mitä eroa on fotometrialla ja spektrofotometrialla?
• Spektrofotometriaa käytetään koko sähkömagneettiseen spektriin, mutta fotometria soveltuu vain näkyvään valoon.
• Fotometria mittaa ihmisen kirkkauden kokonaiskirkkautta, mutta spektrofotometria mittaa intensiteetin kullakin aallonpituudella koko sähkömagneettisen spektrin alueella, jolle mittaukset ovat tarpeen.
