Um espectrômetro é uma ferramenta comum usada por vários cientistas para determinar informações sobre um objeto ou substâncias por meio da análise de suas propriedades de luz. Composições desconhecidas divididas em componentes elementares básicos ou luzes emitidas de galáxias distantes podem ser usadas para determinar informações sobre objetos espaciais, incluindo seu tamanho e velocidade.
Objetivo Básico
Os espectrômetros têm uma variedade de usos na indústria científica, particularmente em astronomia e química. Todos os espectrômetros têm três partes básicas - eles produzem um espectro, dispersam o espectro e medem as intensidades das linhas produzidas a partir do espectro. Cada substância e elemento produz diferentes frequências e padrões de luz que são como suas próprias impressões digitais. Usando este princípio, os cientistas podem analisar substâncias e materiais desconhecidos usando espectrômetros e, em seguida, comparar os resultados com padrões conhecidos para determinar a composição do objeto de teste.
História
A raiz dos espectrômetros remonta a 300 aC, quando Euclides começou a trabalhar com espelhos esféricos. No final do século 17, Isaac Newton cunhou a palavra espectro para descrever a gama de cores criada pelo espalhamento da luz através de um prisma. A análise e o estudo da teoria da cor continuaram progressivamente e, no início do século 19, os primeiros espectrômetros começaram a aparecer por vários cientistas. Os primeiros espectrômetros utilizavam uma pequena fenda e lentes que passavam a luz através de um prisma para refratar a luz em um espectro projetado através de um tubo para análise. Os avanços tecnológicos refinaram continuamente esta ferramenta com os desenvolvimentos mais recentes cada vez mais baseados em computador.
Como usar
Os espectrômetros são bastante fáceis de configurar e usar. Geralmente, o espectrômetro é ligado e aquecido completamente antes do uso. Ele é carregado com uma substância conhecida e calibrado em um comprimento de onda semelhante ao da substância conhecida. Uma vez que a máquina é calibrada, a amostra de teste é carregada na máquina e um espectro é determinado para a amostra. Os comprimentos de onda são analisados e comparados com várias leituras conhecidas para determinar a composição da nova substância. Esse processo pode ser feito da mesma forma sem carregar uma substância real em um espectrômetro, mas apenas permitir que a luz passe pela máquina para leituras. Os astrônomos costumam usar esse método usando luz do espaço profundo.
Como funciona
Para determinar com precisão um espectro de substâncias, uma forma gasosa da substância deve ser submetida à luz e um espectro é criado. Assim, quando as amostras são carregadas em espectrômetros, a alta temperatura da máquina vaporiza a minúscula amostra e a luz é refratada de acordo com a composição da substância sendo testada. No caso do uso de espectrômetros para fins astronômicos, os comprimentos de onda e frequências de entrada do espaço são analisados de maneira semelhante para determinar a composição da matéria celeste.
Uso
Os cientistas podem usar espectrômetros para determinar a composição de quaisquer novas descobertas que façam, seja na Terra ou em galáxias distantes. Por exemplo, uma substância composta complexa pode ser analisada e os diferentes componentes elementares podem ser determinados. Além disso, o uso da espectrometria na área médica está crescendo em popularidade, pois pode ser usado para identificar contaminantes ou níveis de várias substâncias na corrente sanguínea para detectar possíveis doenças ou indesejáveis toxinas.
