Spektrometar protiv spektrofotometra
Intenzivna znanstvena istraživanja u različitim područjima ponekad zahtijevaju identifikaciju spojeva u živim organizmima, mineralima, a možda i sastavu zvijezda. Kemijski osjetljiva priroda, poteškoće čiste ekstrakcije i udaljenost čine gotovo nemogućim ispravno identificiranje spojeva u svakom gore prikazanom slučaju običnom kemijskom analizom. Spektroskopija je metoda proučavanja i istraživanja materijala pomoću svjetla i njegovih svojstava.
Spektrometar
Spektrometar je instrument koji se koristi za mjerenje i proučavanje svojstava svjetlosti. Također je poznat kao spektrograf ili spektroskop. Često se koristi za identifikaciju materijala u astronomiji i kemiji proučavanjem svjetlosti koja emitira ili se reflektira od materijala. Spektrometar je 1924. izumio njemački optički znanstvenik Joseph von Fraunhofer.
Spektrometri Fraunhoferovog dizajna koristili su prizmu i teleskop za istraživanje svojstava svjetlosti. Svjetlo iz izvora (ili materijala) prolazi kroz kolimator koji ima okomiti prorez. Svjetlost koja prolazi kroz prorez postaje paralelna zraka. Paralelni snop svjetlosti koji emitira kolimator usmjerava se na prizmu koja razdvaja različite frekvencije (razrješava spektar), čime se povećava mogućnost uočavanja sitnih promjena u vidljivom spektru. Svjetlost iz prizme promatra se kroz teleskop gdje povećanje dodatno povećava vidljivost.
Kada se gleda kroz spektrometar, spektar svjetlosti iz izvora svjetlosti sadrži apsorpcijske i emisijske linije u spektru, koje su identične specifičnim prijelazima materijala kroz koje je svjetlost prošla ili izvornog materijala. Ovo pruža metodu za određivanje neidentificiranih materijala proučavanjem spektralnih linija. Ovaj proces je poznat kao spektrometrija.
Prvi spektrometri bili su naširoko korišteni u astronomiji, gdje su pružali sredstva za određivanje sastava zvijezda i drugih astronomskih objekata. U kemiji se koristio za identifikaciju pojedinačnih složenih kemijskih spojeva u materijalima koje je bilo teško izolirati bez promjene njihove molekularne strukture.
Spektrofotometar
Spektrometri su se razvili u elektronički upravljane složene strojeve, ali dijele isti princip kao početni spektrometri koje je napravio Fraunhofer. Moderni spektrometri koriste monokromatsku svjetlost koja prolazi kroz tekuću otopinu materijala, a fotodetektor detektira svjetlost. Promjene svjetla u usporedbi sa izvornim svjetlom omogućuju instrumentu ispisivanje grafikona apsorbiranih frekvencija. Ovaj grafikon pokazuje karakteristične prijelaze u uzorku materijala. Ove vrste naprednih spektrometara nazivaju se i spektrofotometrima jer se radi o spektrometru i fotometru spojenim u jedan uređaj. Proces je poznat kao spektrofotometrija.
Napredak tehnologije doveo je do usvajanja spektroskopa u mnogim područjima znanosti i tehnologije. Proširujući se izvan frekvencija vidljive svjetlosti, razvijeni su i spektrometri sposobni detektirati IR i UV područja elektromagnetskog spektra. Ovi spektrometri mogu detektirati spojeve s višim i nižim energetskim prijelazima od vidljive svjetlosti.
Spektrometar protiv spektrofotometra
• Spektroskopija je proučavanje metoda proizvodnje i analize spektara pomoću spektrometara, spektroskopa i spektrofotometara.
• Osnovni spektrometar koji je razvio Joseph von Fraunhofer je optički uređaj koji se može koristiti za mjerenje svojstava svjetlosti. Ima stupnjevanu ljestvicu koja omogućuje određivanje valnih duljina specifičnih linija emisije/apsorpcije mjerenjem kutova.
• Spektrofotometar je razvoj spektrometra, gdje se spektrometar kombinira s fotometrom za očitavanje relativnih intenziteta u spektru, umjesto valnih duljina emisije/apsorpcije.
• Spektrometri su korišteni samo u vidljivom području EM spektra, ali spektrofotometar može detektirati IR, vidljivi i UV raspon.
