Espectròmetre vs espectrofotòmetre
La recerca científica intensiva en diferents camps de vegades requereix identificar compostos en organismes vius, minerals i potser la composició de les estrelles. La naturalesa químicament sensible, la dificultat d'extracció pura i la distància fan gairebé impossible identificar correctament els compostos en cada cas mostrat anteriorment mitjançant l'anàlisi química ordinària. L'espectroscòpia és un mètode per estudiar i investigar materials utilitzant la llum i les seves propietats.
Espectròmetre
L'espectròmetre és un instrument utilitzat per mesurar i estudiar les propietats de la llum. També es coneix com espectrògraf o espectroscopi. Sovint s'utilitza per identificar materials en astronomia i química mitjançant l'estudi de la llum que emet o reflecteix els materials. L'espectròmetre va ser inventat l'any 1924 pel científic òptic alemany Joseph von Fraunhofer.
Els espectròmetres de disseny de Fraunhofer van utilitzar un prisma i un telescopi per investigar les propietats de la llum. La llum de la font (o material) passa a través d'un col·limador, que té una escletxa vertical. La llum que passa per l'escletxa es converteix en raigs paral·lels. El feix de llum paral·lel que emet des del col·limador es dirigeix a un prisma que separa diferents freqüències (resol l'espectre), per tant augmenta la capacitat de veure canvis minúsculs en l'espectre visible. La llum del prisma s'observa a través d'un telescopi on l'augment augmenta encara més la visibilitat.
Quan es mira a través d'un espectròmetre, l'espectre de la llum d'una font de llum conté línies d'absorció i emissió a l'espectre, que són idèntiques a les transicions específiques dels materials pels quals ha passat la llum o del material d'origen. Això proporciona un mètode per determinar materials no identificats mitjançant l'estudi de les línies espectrals. Aquest procés es coneix com a espectrometria.
Els primers espectròmetres es van utilitzar àmpliament en astronomia, on proporcionaven els mitjans per determinar la composició de les estrelles i altres objectes astronòmics. En química, es va utilitzar per identificar compostos químics complexos individuals en materials que eren difícils d'aïllar sense canviar-ne l'estructura molecular.
Espectrofotòmetre
Els espectròmetres s'han convertit en màquines complexes operades electrònicament, però comparteixen el mateix principi que els espectròmetres inicials fabricats per Fraunhofer. Els espectròmetres moderns utilitzen una llum monocromàtica que travessa una solució líquida del material i un fotodetector detecta la llum. Els canvis de la llum en comparació amb la llum font permeten que l'instrument emeti un gràfic de les freqüències absorbides. Aquest gràfic indica les transicions característiques en el material de mostra. Aquest tipus d'espectròmetres avançats també s'anomenen espectrofotòmetres perquè és un espectròmetre i un fotòmetre combinats en un sol dispositiu. El procés es coneix com a espectrofotometria.
L'avenç de la tecnologia va portar a l'adopció d'espectroscopis en molts camps de la ciència i la tecnologia. Estenent-se més enllà de les freqüències de la llum visible, també es van desenvolupar espectròmetres capaços de detectar regions IR i UV dels espectres electromagnètics. Aquests espectròmetres poden detectar compostos amb transicions d'energia més altes i més baixes que la llum visible.
Espectròmetre vs espectrofotòmetre
• L'espectroscòpia és l'estudi dels mètodes de producció i anàlisi d'espectres mitjançant espectròmetres, espectroscopis i espectrofotòmetres.
• L'espectròmetre bàsic desenvolupat per Joseph von Fraunhofer és un dispositiu òptic que es pot utilitzar per mesurar les propietats de la llum. Té una escala graduada que permet determinar les longituds d'ona de les línies específiques d'emissió/absorció mesurant els angles.
• L'espectrofotòmetre és un desenvolupament de l'espectròmetre, on un espectròmetre es combina amb un fotòmetre per llegir les intensitats relatives de l'espectre, en lloc de les longituds d'ona d'emissió/absorció.
• Els espectròmetres només s'utilitzaven a la regió visible de l'espectre EM, però l'espectrofotòmetre pot detectar els rangs IR, visible i UV.
