Fotometrija proti spektrofotometriji
Fotometrija in spektrofotometrija sta dve pomembni uporabi meritev svetlobe. Ti dve metodi imata različne aplikacije na področjih, kot so kemija, fizika, optika in astronomija. Bistvenega pomena je dobro razumevanje teh konceptov, da bi blesteli na teh področjih. Ta članek predstavlja definicije, aplikacije, primere, podobnosti in končno razlike med fotometrijo in spektrofotometrijo.
Kaj je spektrofotometrija?
Za razumevanje spektrofotometrije je treba najprej razumeti koncept spektra, še posebej absorpcijskega spektra. Svetloba je oblika elektromagnetnega valovanja. Obstajajo tudi druge oblike EM valov, kot so rentgenski žarki, mikrovalovi, radijski valovi, infrardeči in ultravijolični žarki. Energija teh valov je odvisna od valovne dolžine ali frekvence valovanja. Visokofrekvenčni valovi imajo visoko količino energije, nizkofrekvenčni valovi pa nizko količino energije. Svetlobni valovi so sestavljeni iz majhnih paketkov valov ali energije, znanih kot fotoni. Za monokromatski žarek je energija fotona fiksna. Elektromagnetni spekter je graf odvisnosti intenzitete od frekvence fotonov. Ko gre žarek valov s celo vrsto valovnih dolžin skozi tekočino ali plin, vezi ali elektroni v teh materialih absorbirajo določene fotone iz žarka. Zaradi kvantomehanskega učinka se absorbirajo samo fotoni z določeno energijo. To lahko razumemo z uporabo diagramov ravni energije atomov in molekul. Spektrofotometrija je kvantitativno merjenje odbojnih ali prepustnih lastnosti materiala kot funkcije valovne dolžine. Za vidno območje popolna bela svetloba vsebuje vse valovne dolžine v tem območju. Predpostavimo, da se bela svetloba pošlje skozi raztopino, ki absorbira fotone z valovno dolžino 570 nm. To pomeni, da so rdeči fotoni v spektru zdaj zmanjšani. To bo povzročilo prazno ali zmanjšano intenzivnost na oznaki 570 nm grafa intenzivnosti glede na valovno dolžino. Intenzivnost prepuščene svetlobe v razmerju do projicirane svetlobe je mogoče narisati za nekatere znane koncentracije, rezultantno jakost iz neznanega vzorca pa je mogoče uporabiti za določitev koncentracije raztopine.
Kaj je fotometrija?
Izraz »fotografija« pomeni svetloba, izraz »metrija« pa se nanaša na merjenje. Fotometrija je veda o merjenju svetlobe v smislu njene svetlosti, ki jo zazna človeško oko. V fotometriji je standard človeško oko. Občutljivost človeškega očesa za različne barve je različna. To je treba upoštevati pri fotometriji. Zato se uporabljajo metode ojačanja, da bi bil učinek vsake barve enak očesnemu. Ker je človeško oko občutljivo le na vidno svetlobo, fotometrija spada le v to območje.
Kakšna je razlika med fotometrijo in spektrofotometrijo?
• Spektrofotometrija se uporablja za celoten elektromagnetni spekter, fotometrija pa samo za vidno svetlobo.
• Fotometrija meri skupno svetlost, kot jo vidi človeško oko, vendar spektrofotometrija meri intenzivnost pri vsaki valovni dolžini na celotnem območju elektromagnetnega spektra, za katerega so potrebne meritve.
