science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe werkt een spectrometer?

Een spectrometer is een meettoestel dat lichtgolven verzamelt. Het gebruikt deze lichtgolven om het materiaal te bepalen dat de energie uitzendt, of om een ​​frequentiespectrum te creëren. Astronomen maken het meest gebruik van spectrometers om de samenstelling van sterren of andere hemellichamen te bepalen. Wanneer voorwerpen heet genoeg zijn, zenden ze zichtbaar licht uit op een gegeven punt of punten op het elektromagnetische spectrum. Spectrometers splitsen de inkomende lichtgolf in de samenstellende kleuren. Hiermee kunnen ze bepalen welk materiaal het licht heeft gecreëerd.

Lay-out van een spectrometer

Het meest basale ontwerp van een moderne spectrometer is een samenstel van een gespleten scherm, een diffractierooster en een fotodetector. . Het scherm laat een lichtstraal in het inwendige van de spectrometer, waar het licht door het diffractierooster gaat. Het raster splitst het licht in een bundel van de samenstellende kleuren, vergelijkbaar met een prisma. Volgens de Universiteit van Arizona (referentie 1) hebben veel spectrometers ook een collimerende spiegel die de lichtgolven parallel en coherent maakt, waardoor deze meer gefocust wordt. Dit is vooral van toepassing op spectrometers die worden gebruikt in telescopen. Het licht reflecteert vervolgens op een detector die individuele golflengten oppikt.

Gebruik voor spectrometers

Volgens NASA (referentie 2) kunnen spectroscopen de samenstelling van de atmosfeer bepalen door de golflengten van geabsorbeerd zonlicht die passeren te analyseren door een bepaald gedeelte van de atmosfeer. Wanneer licht door een gas gaat, zoals zuurstof of methaan, absorbeert het gas enkele van de golflengten. Dit wordt als verschillende kleuren beschouwd, afhankelijk van het gas.