Diferența dintre spectrometru și spectrofotometru

Spectrometru vs Spectrofotometru

Cercetările științifice intensive în diferite domenii necesită uneori identificarea compușilor în organisme vii, minerale și, probabil, compoziția stelelor. Natura sensibilă din punct de vedere chimic, dificultatea extracției pure și a distanței fac aproape imposibilă identificarea corectă a compușilor în fiecare caz prezentat mai sus prin analiza chimică obișnuită. Spectroscopia este o metodă de studiu și investigare a materialelor utilizând lumina și proprietățile sale.

Spectrometru

Spectrometrul este un instrument folosit pentru măsurarea și studierea proprietăților luminii. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de spectrograf sau spectroscop. Este adesea folosit pentru a identifica materialele din astronomie și chimie prin studierea luminii care emit sau reflectă din materiale. Spectrometrul a fost inventat în 1924 de către omologul german, Joseph von Fraunhofer.

Spectrometrele designului Fraunhofer au folosit o prismă și un telescop pentru a investiga proprietățile luminii. Lumina formează sursa (sau materialul) care trece printr-un colimator, care are o fantă verticală. Lumina care trece prin fanta devine raze paralele. Parametrul paralel al luminii care emite de la colimator este îndreptat spre o prismă care separă frecvențe diferite (rezolvă spectrul), crescând astfel capacitatea de a vedea schimbări minime în spectrul vizibil. Lumina din prisma este observată printr-un telescop în care mărirea crește vizibilitatea și mai mult.

Când este privit printr-un spectrometru, spectrul de lumină dintr-o sursă de lumină conține linii de absorbție și emisie în spectru, care sunt identice cu tranzițiile specifice ale materialelor care au trecut prin lumină sau prin materialul sursă. Aceasta oferă o metodă de determinare a materialelor neidentificate prin studiul liniilor spectrale. Acest proces este cunoscut sub numele de spectrometrie.

Spectrometrele timpurii au fost utilizate în mod larg în astronomie, unde au oferit mijloacele de determinare a compoziției stelelor și a altor obiecte astronomice. În chimie, a fost utilizat pentru identificarea compușilor chimici complexi individuali în materiale dificil de izolat fără modificarea structurii moleculare.

Spectrofotometru

Spectrometrele s-au dezvoltat în mașini complexe cu funcționare electronică, dar au aceleași principii ca spectrometrele inițiale produse de Fraunhofer. Spectrometrele moderne folosesc o lumină monocromatică care trece printr-o soluție lichidă a materialului și un fotodetector detectează lumina. Schimbările de lumină în comparație cu lumina sursă permit instrumentului să emită un grafic al frecvențelor absorbite. Acest grafic indică tranzițiile caracteristice în materialul de probă. Aceste tipuri de spectrometre avansate sunt, de asemenea, numite spectrofotometre, deoarece este un spectrometru și fotometru combinate într-un singur dispozitiv. Procesul este cunoscut sub numele de spectrofotometrie. 

Dezvoltarea tehnologiei a dus la adoptarea spectroscopiilor în multe domenii ale științei și tehnologiei. Extinzând dincolo de frecvențele luminii vizibile, au fost dezvoltate și spectrometre capabile să detecteze regiunile IR și UV ale spectrelor electromagnetice. Componente cu tranziții de energie mai mari și mai mici decât lumina vizibilă pot fi detectate de aceste spectrometre.

Spectrometru vs Spectrofotometru

• Spectroscopia este studiul metodelor de producere și analiză a spectrelor utilizând spectrometre, spectroscoape și spectrofotometre.

• Spectrometrul de bază dezvoltat de Joseph von Fraunhofer este un dispozitiv optic care poate fi utilizat pentru măsurarea proprietăților luminii. Are o scară gradată care permite determinarea lungimilor de undă ale liniilor de emisie / absorbție specifice prin măsurarea unghiurilor.

• Spectrofotometru este o dezvoltare de la Spectrometru, în cazul în care un spectrometru este combinat cu un fotometru pentru a citi intensitățile relative ale spectrului, mai degrabă decât lungimile de undă de emisie / absorbție.

• Spectrometrele au fost utilizate numai în regiunea vizibilă a spectrului EM, dar spectrofotometrul poate detecta intervale IR, vizibile și UV.