Спектрометр мен спектрофотометр
Түрлі салалардағы қарқынды ғылыми зерттеулер кейде тірі ағзалардағы қосылыстарды, минералдарды және, мүмкін, жұлдыздардың құрамын анықтауды қажет етеді. Химиялық сезімтал табиғат, таза экстракцияның қиындығы және қашықтығы қарапайым химиялық талдау арқылы жоғарыда көрсетілген әрбір жағдайда қосылыстарды дұрыс анықтауды мүмкін емес етеді. Спектроскопия – жарық пен оның қасиеттерін пайдаланып материалдарды зерттеу және зерттеу әдісі.
Спектрометр
Спектрометр – жарық қасиеттерін өлшеуге және зерттеуге арналған құрал. Оны спектрограф немесе спектроскоп деп те атайды. Ол көбінесе астрономия мен химиядағы материалдарды анықтау үшін материалдардан шығатын немесе олардан шағылған жарықты зерттеу арқылы қолданылады. Спектрометрді 1924 жылы неміс оптик ғалымы Джозеф фон Фраунгофер ойлап тапты.
Фраунгофер конструкциясының спектрометрлері жарық қасиеттерін зерттеу үшін призма мен телескопты пайдаланды. Жарық көзінен (немесе материалдан) тік тесігі бар коллиматор арқылы өтеді. Жарық арқылы өтетін жарық параллель сәулелерге айналады. Коллиматордан шығатын жарықтың параллель сәулесі әртүрлі жиіліктерді бөлетін (спектрді шешеді) призмаға бағытталады, осылайша көрінетін спектрдегі минуттық өзгерістерді көру мүмкіндігін арттырады. Призмадағы жарық телескоп арқылы байқалады, онда үлкейту көруді одан әрі арттырады.
Спектрометр арқылы қараған кезде жарық көзінен келетін жарық спектрі спектрдегі жұтылу және сәуле шығару сызықтарын қамтиды, олар жарық өткен материалдардың немесе бастапқы материалдың ерекше ауысуларымен бірдей. Бұл спектрлік сызықтарды зерттеу арқылы анықталмаған материалдарды анықтау әдісін қамтамасыз етеді. Бұл процесс спектрометрия ретінде белгілі.
Ерте спектрометрлер астрономияда кеңінен қолданылды, онда ол жұлдыздардың және басқа астрономиялық объектілердің құрамын анықтау құралдарын қамтамасыз етті. Химияда ол молекулалық құрылымын өзгертпестен оқшаулау қиын материалдардағы жеке күрделі химиялық қосылыстарды анықтау үшін пайдаланылды.
Спектрофотометр
Спектрометрлер электронды басқарылатын күрделі машиналарға айналды, бірақ олар Фраунгофер жасаған бастапқы спектрометрлермен бірдей принципті бөліседі. Қазіргі спектрометрлер материалдың сұйық ерітіндісі арқылы өтетін монохроматикалық жарықты пайдаланады және фотодетектор жарықты анықтайды. Жарықтың бастапқы жарықпен салыстырғандағы өзгерістері аспапқа жұтылған жиіліктердің графигін шығаруға мүмкіндік береді. Бұл график үлгі материалындағы сипаттамалық ауысуларды көрсетеді. Жетілдірілген спектрометрлердің бұл түрлері спектрофотометрлер деп те аталады, өйткені олар бір құрылғыға біріктірілген спектрометр мен фотометр. Процесс спектрофотометрия ретінде белгілі.
Технологияның дамуы спектроскоптардың көптеген ғылым мен технология салаларында қолданылуына әкелді. Көрінетін жарықтың жиілігінен тыс, электромагниттік спектрлердің ИК және УК аймақтарын анықтауға қабілетті спектрометрлер де әзірленді. Көрінетін жарықтан жоғары және төмен энергетикалық ауысулары бар қосылыстар осы спектрометрлер арқылы анықталуы мүмкін.
Спектрометр мен спектрофотометр
• Спектроскопия – спектрометрлер, спектроскоптар және спектрофотометрлер арқылы спектрлерді алу және талдау әдістерін зерттеу.
• Джозеф фон Фраунгофер әзірлеген негізгі спектрометр – жарық қасиеттерін өлшеуге болатын оптикалық құрылғы. Бұрыштарды өлшеу арқылы нақты сәулелену/жұтылу сызықтарының толқын ұзындығын анықтауға мүмкіндік беретін градуирленген шкаласы бар.
• Спектрофотометр – спектрометрдің шығарылым/жұтылу толқын ұзындықтарын емес, спектрдегі салыстырмалы интенсивтіктерді оқу үшін фотометрмен біріктірілген әзірлеме.
• Спектрометрлер EM спектрінің көрінетін аймағында ғана қолданылған, бірақ спектрофотометр ИК, көрінетін және УК диапазондарын анықтай алады.
