Hvad er et spektrometer?

Et spektrometer er et almindeligt værktøj, der bruges af forskellige forskere til at bestemme information om et objekt eller stoffer gennem analyse af dets lysegenskaber. Ukendte kompositioner opdelt i grundlæggende elementære komponenter eller lys, der udsendes fra langt væk galakser, kan bruges til at bestemme information om rumgenstande, herunder deres størrelse og hastighed.

Spektrometre har en række anvendelser inden for videnskabsindustrien, især inden for astronomi og kemi. Alle spektrometre har tre grundlæggende dele - de producerer et spektrum, dispergerer spektret og måler intensiteten af ​​linjer produceret fra spektret. Hvert stof og element producerer forskellige lysfrekvenser og mønstre, der ligner deres egne fingeraftryk. Ved hjælp af dette princip kan forskere analysere ukendte stoffer og materialer ved hjælp af spektrometre og derefter sammenligne resultaterne med kendte mønstre for at bestemme testpersonens sammensætning.

Roden til spektrometre går tilbage til 300 f.Kr., da Euklid begyndte at arbejde med sfæriske spejle. I slutningen af ​​det 17. århundrede mønstrede Isaac Newton ordspektret for at beskrive rækkevidden af ​​farver, der blev lavet ved at sprede lys gennem et prisme. Analysering og yderligere undersøgelse af farveteori fortsatte gradvis, og i det tidlige 19. århundrede begyndte de første spektrometre at vises af forskellige forskere. De tidligste spektrometre benyttede en lille spalte og linse, der ledte lys gennem et prisme for at bryde lyset ind i et spektrum, der blev projiceret gennem et rør til analyse. Teknologiske fremskridt har kontinuerligt forbedret dette værktøj, idet den seneste udvikling er blevet mere computerbaseret.

Spektrometre er ret nemme at opsætte og bruge. Generelt tændes spektrometeret og får lov til at varme op helt inden brug. Den er fyldt med et kendt stof og kalibreret med en bølgelængde svarende til den for det kendte stof. Når maskinen er kalibreret, indlæses testprøven i maskinen, og der bestemmes et spektrum for prøven. Bølgelængderne analyseres og sammenlignes med forskellige kendte målinger for at bestemme sammensætningen af ​​det nye stof. Denne proces kan ligeledes udføres uden at indlæse et faktisk stof i et spektrometer, men snarere bare lade lys passere gennem maskinen til aflæsning. Astronomer bruger ofte denne metode ved hjælp af lys fra det dybe rum.

For nøjagtigt at bestemme et spektrum for stoffer skal en gasformig form af stoffet udsættes for lys, og der oprettes et spektrum. Så når prøver indlæses i spektrometre, fordamper maskinens høje temperatur den lille prøve, og lyset brydes i overensstemmelse med sammensætningen af ​​det stof, der testes. I tilfælde af anvendelse af spektrometre til astronomiske formål analyseres indgående bølgelængder og frekvenser fra rummet på en lignende måde for at bestemme sammensætningen af ​​himmellegeme.

Forskere kan bruge spektrometre til at bestemme sammensætningen af ​​eventuelle nye opdagelser, de gør, hvad enten de er på jorden eller i langt væk galakser. For eksempel kan et komplekst sammensat stof analyseres, og de forskellige elementære komponenter kan bestemmes. Også brugen af ​​spektrometri inden for det medicinske område vokser i popularitet, da det kan bruges til at identificere forurenende stoffer eller niveauer af forskellige stoffer i blodbanen for at opdage mulige sygdomme eller uønskede toksiner.