Spektrometar je uobičajeni alat koji koriste razni znanstvenici za određivanje podataka o predmetu ili tvari analizom njegovih svjetlosnih svojstava. Nepoznate kompozicije raščlanjene na osnovne elementarne komponente ili svjetla koja se emitiraju iz dalekih galaksija mogu se koristiti za određivanje podataka o svemirskim objektima, uključujući njihovu veličinu i brzinu.
Osnovna svrha
Spektrometri imaju razne primjene u znanstvenoj industriji, posebno u astronomiji i kemiji. Svi spektrometri imaju tri osnovna dijela - oni proizvode spektar, raspršuju spektar i mjere intenzitet linija proizvedenih iz spektra. Svaka tvar i element stvaraju različite frekvencije i uzorke svjetlosti koji su poput vlastitih otisaka prstiju. Koristeći ovaj princip, znanstvenici mogu analizirati nepoznate tvari i materijale pomoću spektrometra, a zatim usporediti rezultate s poznatim uzorcima kako bi odredili sastav ispitanika.
Povijest
Korijen spektrometara seže u 300. godinu prije Krista kada je Euklid započeo rad sa sfernim zrcalima. Krajem 17. stoljeća Isaac Newton skovao je riječ spektar kako bi opisao raspon boja nastalih raspršivanjem svjetlosti kroz prizmu. Analiza i daljnje proučavanje teorije boja nastavili su se postupno, a početkom 19. stoljeća razni su se znanstvenici počeli pojavljivati prvi spektrometri. Najraniji spektrometri koristili su mali prorez i leću koji su prolazili svjetlost kroz prizmu da bi prelomili svjetlost u spektar projiciran kroz cijev za analizu. Tehnološki napredak neprekidno je usavršavao ovaj alat s najnovijim razvojem koji je postajao sve više računalno zasnovan.
Kako koristiti
Spektrometri su prilično jednostavni za postavljanje i upotrebu. Općenito, spektrometar je uključen i ostavljen da se potpuno zagrije prije upotrebe. Puni se poznatom tvari i kalibrira na valnoj duljini sličnoj onoj poznate tvari. Nakon što je stroj kalibriran, ispitni uzorak se stavlja u stroj i određuje se spektar za uzorak. Valne duljine se analiziraju i uspoređuju s raznim poznatim očitanjima kako bi se odredio sastav nove tvari. Ovaj se postupak može slično provesti bez učitavanja stvarne tvari u spektrometar, već samo dopuštajući svjetlu da prolazi kroz stroj radi očitanja. Astronomi se često koriste ovom metodom koristeći svjetlost iz dubokog svemira.
Kako radi
Da bi se točno odredio spektar za tvari, plinoviti oblik tvari mora biti podvrgnut svjetlu i stvoren je spektar. Dakle, kad se uzorci napune u spektrometre, visoka temperatura stroja isparava sitni uzorak i svjetlost se lomi u skladu sa sastavom tvari koja se ispituje. U slučaju korištenja spektrometara u astronomske svrhe, dolazne valne duljine i frekvencije iz svemira analiziraju se na sličan način kako bi se odredio sastav nebeske tvari.
Upotreba
Znanstvenici mogu pomoću spektrometra odrediti sastav bilo kojeg novog otkrića na zemlji ili u udaljenim galaksijama. Na primjer, složena spojena tvar može se analizirati i odrediti različite elementarne komponente. Također, upotreba spektrometrije u medicinskom polju raste u popularnosti jer se može koristiti za identifikaciju onečišćenja ili razine različitih tvari u krvotoku radi otkrivanja mogućih bolesti ili neželjenih toksini.