Spektrometer proti spektrofotometru
Intenzivne znanstvene raziskave na različnih področjih včasih zahtevajo prepoznavanje spojin v živih organizmih, mineralih in morda sestavi zvezd. Kemično občutljiva narava, težava čiste ekstrakcije in razdalja skoraj onemogočajo pravilno identifikacijo spojin v vsakem zgoraj prikazanem primeru z običajno kemično analizo. Spektroskopija je metoda za preučevanje in raziskovanje materialov z uporabo svetlobe in njenih lastnosti.
Spektrometer
Spektrometer je instrument, ki se uporablja za merjenje in proučevanje lastnosti svetlobe. Znan je tudi kot spektrograf ali spektroskop. Pogosto se uporablja za prepoznavanje materialov v astronomiji in kemiji s preučevanjem svetlobe, ki jo oddaja ali odbija od materialov. Spektrometer je leta 1924 izumil nemški optični znanstvenik Joseph von Fraunhofer.
Spektrometri Fraunhoferjeve zasnove so za raziskovanje lastnosti svetlobe uporabljali prizmo in teleskop. Svetloba iz vira (ali materiala) prehaja skozi kolimator, ki ima navpično režo. Svetloba, ki gre skozi režo, postane vzporedni žarek. Vzporedni žarek svetlobe, ki oddaja kolimator, je usmerjen v prizmo, ki ločuje različne frekvence (ločuje spekter), s čimer se poveča sposobnost opazovanja najmanjših sprememb v vidnem spektru. Svetlobo iz prizme opazujemo skozi teleskop, kjer povečava še dodatno poveča vidljivost.
Ko gledamo skozi spektrometer, spekter svetlobe iz svetlobnega vira vsebuje absorpcijske in emisijske črte v spektru, ki so enake specifičnim prehodom materialov, skozi katere je prešla svetloba, ali izvornega materiala. To zagotavlja metodo za določanje neidentificiranih materialov s preučevanjem spektralnih linij. Ta postopek je znan kot spektrometrija.
Prvi spektrometri so bili v veliki meri uporabljeni v astronomiji, kjer so zagotavljali sredstva za določanje sestave zvezd in drugih astronomskih objektov. V kemiji so ga uporabljali za identifikacijo posameznih kompleksnih kemičnih spojin v materialih, ki jih je bilo težko izolirati, ne da bi spremenili njihovo molekularno strukturo.
Spektrofotometer
Spektrometri so se razvili v elektronsko vodene zapletene stroje, vendar imajo isti princip kot prvi spektrometri, ki jih je izdelal Fraunhofer. Sodobni spektrometri uporabljajo monokromatsko svetlobo, ki gre skozi tekočo raztopino materiala, fotodetektor pa svetlobo zazna. Spremembe svetlobe v primerjavi z izvorno svetlobo omogočajo instrumentu izpis grafa absorbiranih frekvenc. Ta graf prikazuje značilne prehode v vzorčnem materialu. Te vrste naprednih spektrometrov se imenujejo tudi spektrofotometri, ker sta spektrometer in fotometer združena v eno napravo. Postopek je znan kot spektrofotometrija.
Napredek tehnologije je privedel do sprejetja spektroskopov na številnih področjih znanosti in tehnologije. Poleg frekvenc vidne svetlobe so bili razviti tudi spektrometri, ki so sposobni zaznati IR in UV področja elektromagnetnega spektra. Ti spektrometri lahko zaznajo spojine z višjimi in nižjimi energijskimi prehodi od vidne svetlobe.
Spektrometer proti spektrofotometru
• Spektroskopija je preučevanje metod izdelave in analiziranja spektrov z uporabo spektrometrov, spektroskopov in spektrofotometrov.
• Osnovni spektrometer, ki ga je razvil Joseph von Fraunhofer, je optična naprava, ki se lahko uporablja za merjenje lastnosti svetlobe. Ima graduirano lestvico, ki omogoča določanje valovnih dolžin specifičnih emisijskih/absorpcijskih linij z merjenjem kotov.
• Spektrofotometer je razvoj iz spektrometra, kjer je spektrometer kombiniran s fotometrom za branje relativnih intenzitet v spektru namesto valovnih dolžin emisije/absorpcije.
• Spektrometri so bili uporabljeni samo v vidnem območju EM spektra, vendar lahko spektrofotometer zazna IR, vidno in UV območje.
