Een spectrometer is een algemeen hulpmiddel dat door verschillende wetenschappers wordt gebruikt om informatie over een object of stoffen te bepalen door de lichteigenschappen ervan te analyseren. Onbekende composities opgesplitst in basiselementcomponenten of lichten uit verafgelegen sterrenstelsels kunnen worden gebruikt om informatie te bepalen over ruimtevoorwerpen, inclusief hun grootte en snelheid.

Basisdoelstellingen

Spectrometers hebben een verscheidenheid aan toepassingen in de wetenschappelijke industrie, met name in de sterrenkunde en de chemie. Alle spectrometers hebben drie basisonderdelen - zij produceren een spectrum, verspreiden het spectrum en meten de intensiteiten van lijnen die uit het spectrum worden geproduceerd. Elke stof en elk element produceert verschillende lichtfrequenties en patronen die lijken op hun eigen vingerafdrukken. Met dit principe kunnen wetenschappers onbekende stoffen en materialen met behulp van spectrometers analyseren en de resultaten vergelijken met bekende patronen om de samenstelling van de proefpersoon te bepalen.

Geschiedenis

De wortel van spectrometers dateert van 300 BC toen Euclid begon te werken met bolvormige spiegels. Aan het einde van de 17e eeuw bedacht Isaac Newton het woordspectrum om het kleurenbereik te omschrijven dat werd gemaakt door licht door een prisma te strooien. Analyse en verdere studie van de kleurentheorie gingen progressief verder en in het begin van de 19e eeuw begonnen de eerste spectrometers door verschillende wetenschappers te verschijnen. De vroegste spectrometers maakten gebruik van een kleine spleet en lens die licht door een prisma passeerde om het licht te breken in een spectrum dat door een buis werd geprojecteerd voor analyse. Technologische vooruitgang heeft deze tool voortdurend verfijnd en de meest recente ontwikkelingen zijn meer op de computer gebaseerd.

Hoe te gebruiken

Spectrometers zijn vrij eenvoudig in te stellen en te gebruiken. Over het algemeen wordt de spectrometer ingeschakeld en mag deze voor gebruik volledig opwarmen. Het is geladen met een bekende stof en gekalibreerd op een golflengte vergelijkbaar met die van de bekende stof. Nadat de machine is gekalibreerd, wordt het testmonster in de machine geladen en wordt een spectrum voor het monster bepaald. De golflengten worden geanalyseerd en vergeleken met verschillende bekende metingen om de samenstelling van de nieuwe stof te bepalen. Dit proces kan op dezelfde manier worden uitgevoerd zonder een werkelijke substantie in een spectrometer te laden, maar alleen om licht door de machine te laten gaan voor metingen. Astronomen gebruiken deze methode vaak met behulp van licht uit de diepe ruimte.

Hoe het werkt -

Om een ​​spectrum voor stoffen nauwkeurig te bepalen, moet een gasachtige vorm van de stof worden blootgesteld aan licht en wordt een spectrum gecreëerd . Dus, wanneer monsters in spectrometers worden geladen, verdampt de hoge temperatuur van de machine het kleine monster en licht wordt overeenkomstig gebroken op de samenstelling van de stof die wordt getest. In het geval van het gebruik van spectrometers voor astronomische doeleinden, worden binnenkomende golflengten en frequenties uit de ruimte op soortgelijke wijze geanalyseerd om de samenstelling van hemelse materie te bepalen.

Gebruik

Wetenschappers kunnen spectrometers gebruiken om de samenstelling van nieuwe ontdekkingen die ze maken, hetzij op aarde of in verre melkwegstelsels. Een complexe samengestelde substantie kan bijvoorbeeld worden geanalyseerd en de verschillende elementcomponenten kunnen worden bepaald. Ook wordt het gebruik van spectrometrie in het medische veld steeds populairder, omdat het kan worden gebruikt om contaminanten of niveaus van verschillende stoffen in de bloedbaan te identificeren om mogelijke ziekten of ongewenste toxines te detecteren.