Kaj je spektrometer?

Spektrometer je pogosto orodje, ki ga različni znanstveniki uporabljajo za določanje informacij o predmetu ali snoveh z analizo njegovih svetlobnih lastnosti. Neznane sestave, razdeljene na osnovne elementarne sestavne dele ali luči, ki jih oddajajo oddaljene galaksije, lahko uporabimo za določanje informacij o vesoljskih predmetih, vključno z njihovo velikostjo in hitrostjo.

Spektrometri se različno uporabljajo v znanstveni industriji, zlasti v astronomiji in kemiji. Vsi spektrometri imajo tri osnovne dele - tvorijo spekter, razpršijo spekter in merijo intenzivnost linij, proizvedenih iz spektra. Vsaka snov in element proizvaja različne svetlobne frekvence in vzorce, ki so nekako podobni njihovim lastnim prstnim odtisom. Z uporabo tega načela lahko znanstveniki s spektrometri analizirajo neznane snovi in ​​materiale, nato rezultate primerjajo z znanimi vzorci, da določijo sestavo preizkušanca.

Koren spektrometrov sega v leto 300 pred našim štetjem, ko je Evklid začel delati s sferičnimi ogledali. V poznem 17. stoletju je Isaac Newton skoval besedni spekter, da bi opisal paleto barv, ustvarjenih z razprševanjem svetlobe skozi prizmo. Analiza in nadaljnje preučevanje teorije barv se je nadaljevalo postopoma in v začetku 19. stoletja so se različni znanstveniki začeli pojavljati prvi spektrometri. Najzgodnejši spektrometri so uporabili majhno režo in lečo, ki je skozi prizmo prepuščala svetlobo, da je svetlobo lomila v spekter, projiciran skozi cev za analizo. Tehnološki napredek je to orodje nenehno izboljševal, najnovejši razvoj pa postaja vse bolj računalniški.

Spektrometri so dokaj enostavni za namestitev in uporabo. Na splošno je spektrometer vklopljen in dovoljen, da se pred uporabo popolnoma segreje. Naložena je z znano snovjo in umerjena pri valovni dolžini, podobni dolžini znane snovi. Ko je stroj kalibriran, se preskusni vzorec naloži v stroj in za vzorec se določi spekter. Za določitev sestave nove snovi se valovne dolžine analizirajo in primerjajo z različnimi znanimi odčitki. Ta postopek lahko podobno izvedemo, ne da bi dejansko snov naložili v spektrometer, temveč le omogočili svetlobi prehod skozi stroj za odčitavanje. Astronomi pogosto uporabljajo to metodo z uporabo svetlobe iz globokega vesolja.

Za natančno določanje spektra snovi je treba plinasto obliko snovi izpostaviti svetlobi in ustvariti spekter. Torej, ko vzorce naložimo v spektrometre, visoka temperatura stroja izhlapi majhen vzorec in svetloba se lomi v skladu s sestavo preskušane snovi. V primeru uporabe spektrometrov za astronomske namene se na podoben način analizirajo prihajajoče valovne dolžine in frekvence iz vesolja, da se določi sestava nebesne snovi.

Znanstveniki lahko s pomočjo spektrometrov določijo sestavo vseh novih odkritij na Zemlji ali v oddaljenih galaksijah. Tako lahko na primer analiziramo kompleksno sestavljeno snov in določimo različne elementarne sestavine. Tudi uporaba spektrometrije na medicinskem področju postaja vse bolj priljubljena, saj jo lahko uporabimo za identifikacijo onesnaževal ali ravni različnih snovi v krvnem obtoku za odkrivanje možnih bolezni ali neželenih toksini.