Mi az a spektrométer?

A spektrométer egy általános eszköz, amelyet különféle tudósok használnak arra, hogy a tárgyra vagy anyagokra vonatkozó információkat fény tulajdonságainak elemzésével meghatározzák. Az ismeretlen kompozíciók alapvető elemi komponensekre vagy távoli galaxisokból kibocsátott fényekre bonthatók az űrobjektumokról szóló információk meghatározására, beleértve azok méretét és sebességét.

A spektrométereket a tudományos iparban különféle célokra használják, különösen a csillagászatban és a kémia területén. Valamennyi spektrométer három alapvető részből áll - spektrumot állítanak elő, diszpergálják a spektrumot és mérik a spektrumból előállított vonalak intenzitását. Minden anyag és elem különböző fényfrekvenciákat és mintákat produkál, amelyek olyanok, mint a saját ujjlenyomatuk. Ennek az elvnek a felhasználásával a tudósok ismeretlen anyagokat és anyagokat elemezhetnek spektrométerek segítségével, majd összehasonlíthatják az eredményeket az ismert mintákkal, hogy meghatározzák a tesztalany összetételét.

A spektrométerek gyökere Kr.e. 300-ig nyúlik vissza, amikor Euklidész gömbtükrökkel kezdett dolgozni. A 17. század végén Isaac Newton kitalálta a szóspektrumot, hogy leírja a fény prizmán keresztül történő szórásával kapott színtartományt. A színelmélet elemzése és további tanulmányozása fokozatosan folytatódott, és a 19. század elején különböző tudósok kezdték megjelenni az első spektrométereket. A legkorábbi spektrométerek egy kis rést és lencsét használtak, amely a fényt átjárta a prizmán, hogy megtörjék a fényt egy csövön keresztül vetített spektrummá elemzés céljából. A technológiai fejlődés folyamatosan finomította ezt az eszközt, a legújabb fejlesztések pedig egyre inkább számítógépes alapúak lettek.

A spektrométereket meglehetősen könnyű beállítani és használni. Általában a spektrométert bekapcsolják, és használat előtt hagyják teljesen felmelegedni. Töltenek egy ismert anyaggal, és az ismert anyaghoz hasonló hullámhosszon kalibrálják. A gép kalibrálása után a vizsgálati mintát betöltjük a gépbe, és meghatározzuk a minta spektrumát. A hullámhosszakat elemzik és összehasonlítják a különféle ismert leolvasásokkal az új anyag összetételének meghatározásához. Ez a folyamat hasonlóan elvégezhető anélkül, hogy egy tényleges anyagot spektrométerbe töltenének, hanem csak azt engedik, hogy a fény áthaladjon a gépen az olvasáshoz. A csillagászok gyakran használják ezt a módszert a mély űrből származó fény felhasználásával.

Az anyagok spektrumának pontos meghatározásához az anyag gáz halmazállapotú formáját meg kell világítani és spektrumot kell létrehozni. Tehát, amikor a mintákat spektrométerbe töltjük, a gép magas hőmérséklete elpárologtatja az apró mintát, és a fény a megtört anyag összetételének megfelelően megtörik. Spektrométerek csillagászati ​​célokra történő felhasználása esetén az űrből érkező hullámhosszakat és frekvenciákat hasonló módon elemezzük az égi anyag összetételének meghatározásához.

A tudósok spektrométerekkel meghatározhatják az új felfedezések összetételét, akár a Földön, akár távolabbi galaxisokban. Például egy komplex vegyületet elemezhetünk, és meghatározhatjuk a különböző elemi komponenseket. A spektrometria alkalmazása az orvosi területen is egyre népszerűbb, mivel azonosításra használható szennyező anyagok vagy különféle anyagok szintje a véráramban a lehetséges betegségek vagy nem kívánt felismerése érdekében méreganyagok.