Verschil tussen spectrometer en spectrofotometer

Spectrometer versus 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, moeilijkheid van zuivere extractie en afstand maken het bijna onmogelijk om de verbindingen op de juiste wijze te identificeren in elk hierboven getoond geval door gewone chemische analyse. Spectroscopie is een methode om materialen te bestuderen en te onderzoeken met behulp van licht en de eigenschappen ervan.

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 sterrenkunde en scheikunde te identificeren door het licht te bestuderen dat uit de materialen komt of dit weerkaatst. 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 dat de bron (of materiaal) vormt passeert een collimator, die een verticale spleet heeft. Het licht dat door de spleet passeert, wordt evenwijdige stralen. Parallelle lichtbundel die wordt uitgezonden door de collimator wordt naar een prisma geleid dat verschillende frequenties scheidt (het spectrum oplost), waardoor het vermogen wordt vergroot om minieme veranderingen in het zichtbare spectrum te zien. Het licht van het prisma wordt waargenomen door een telescoop waar vergroting de zichtbaarheid verder vergroot.

Wanneer door een spectrometer wordt gekeken, bevat het lichtspectrum van een lichtbron absorptie- en emissielijnen in het spectrum, die identiek zijn aan de specifieke overgangen van de materialen die het licht heeft doorgelaten of het bronmateriaal. Dit biedt een methode om ongeïdentificeerde materialen te bepalen door de spectraallijnen te bestuderen. Dit proces staat bekend als de spectrometrie.

Vroege spectrometers werden op grote schaal gebruikt in de astronomie, waar het de middelen verschafte 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 ervan te veranderen.

spectrofotometer

Spectrometers hebben zich ontwikkeld tot elektronisch gestuurde 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 laten het instrument een grafiek van de geabsorbeerde frequenties uitvoeren. Deze grafiek geeft de karakteristieke overgangen in het monstermateriaal aan. Dit soort geavanceerde spectrometers worden ook wel spectrofotometers genoemd omdat het een spectrometer en fotometer is gecombineerd tot een enkel apparaat. Het proces staat bekend als de spectrofotometrie. 

De vooruitgang van de technologie leidde tot de invoering van spectroscopen in vele wetenschaps- en technologievelden. Verder dan de frequenties van zichtbaar licht, werden ook spectrometers ontwikkeld die in staat zijn om IR- en UV-gebieden van de elektromagnetische spectrums te detecteren. Verbindingen met hogere en lagere energietransities dan het zichtbare licht kunnen door deze spectrometers worden gedetecteerd.

Spectrometer versus spectrofotometer

• Spectroscopie is de studie van methoden voor het produceren en analyseren van spectra met behulp van spectrometers, spectroscopen en spectrofotometers.

• De basisspectrometer ontwikkeld door Joseph von Fraunhofer is een optisch apparaat dat kan worden gebruikt om de eigenschappen van licht te meten. Het heeft een gegradueerde schaal 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 te lezen, in plaats van de golflengten van emissie / absorptie.

• Spectrometers werden alleen gebruikt in het zichtbare gebied van het EM-spectrum, maar de spectrofotometer kan IR-, zichtbaar en UV-bereiken detecteren.