Hva er et spektrometer?

Et spektrometer er et vanlig verktøy som brukes av forskjellige forskere for å bestemme informasjon om et objekt eller stoffer gjennom analyse av dets lysegenskaper. Ukjente komposisjoner fordelt på grunnleggende elementkomponenter eller lys som sendes ut fra fjerne galakser, kan brukes til å bestemme informasjon om romobjekter, inkludert størrelse og hastighet.

Spektrometre har en rekke bruksområder innen vitenskapen, særlig innen astronomi og kjemi. Alle spektrometre har tre grunnleggende deler - de produserer et spektrum, dispergerer spekteret og måler intensiteten til linjer produsert fra spektret. Hvert stoff og element produserer forskjellige lysfrekvenser og mønstre som er som deres egne fingeravtrykk. Ved å bruke dette prinsippet kan forskere analysere ukjente stoffer og materialer ved hjelp av spektrometre og deretter sammenligne resultatene med kjente mønstre for å bestemme sammensetningen til testpersonen.

Roten til spektrometre dateres tilbake til 300 f.Kr. da Euklid begynte å jobbe med sfæriske speil. På slutten av 1600-tallet laget Isaac Newton ordspekteret for å beskrive fargespekteret som ble laget ved å spre lys gjennom et prisme. Analysering og videre studier av fargelære fortsatte gradvis, og i begynnelsen av 1800-tallet begynte de første spektrometrene å vises av forskjellige forskere. De tidligste spektrometrene benyttet en liten spalte og linse som førte lys gjennom et prisme for å bryte lyset inn i et spektrum som ble projisert gjennom et rør for analyse. Teknologiske fremskritt har kontinuerlig forbedret dette verktøyet med den siste utviklingen som blir mer databasebasert.

Spektrometre er ganske enkle å sette opp og bruke. Generelt er spektrometeret slått på og får varme opp helt før bruk. Den er lastet med et kjent stoff og kalibrert med en bølgelengde som den kjente substansen. Når maskinen er kalibrert, blir testprøven lastet inn i maskinen og et spektrum bestemmes for prøven. Bølgelengdene blir analysert og sammenlignet med forskjellige kjente målinger for å bestemme sammensetningen av det nye stoffet. Denne prosessen kan på samme måte gjøres uten å legge et faktisk stoff i et spektrometer, men bare la lys passere gjennom maskinen for avlesning. Astronomer bruker ofte denne metoden ved hjelp av lys fra det dype rommet.

For å nøyaktig bestemme et spektrum for stoffer, må en gassform av stoffet utsettes for lys og et spektrum opprettes. Så når prøver lastes inn i spektrometere, fordamper maskinens høye temperatur den lille prøven, og lyset brytes i samsvar med sammensetningen av stoffet som testes. Ved bruk av spektrometre til astronomiske formål, blir innkommende bølgelengder og frekvenser fra rommet analysert på en lignende måte for å bestemme sammensetningen av himmelsk materie.

Forskere kan bruke spektrometre til å bestemme sammensetningen av eventuelle nye funn de gjør enten på jorden eller i fjerne galakser. For eksempel kan en kompleks sammensatt substans analyseres, og de forskjellige elementkomponentene kan bestemmes. Bruken av spektrometri i det medisinske feltet vokser også i popularitet ettersom den kan brukes til å identifisere forurensninger eller nivåer av forskjellige stoffer i blodet for å oppdage mulige sykdommer eller uønskede giftstoffer.