Spektrométer vs spektrofotométer
A különböző területeken folyó intenzív tudományos kutatás néha megköveteli az élő szervezetekben található vegyületek, ásványi anyagok és talán a csillagok összetételének azonosítását. A kémiailag érzékeny természet, a tiszta extrakció nehézsége és a távolság szinte lehetetlenné teszi a vegyületek megfelelő azonosítását minden fent bemutatott esetben szokásos kémiai elemzéssel. A spektroszkópia az anyagok tanulmányozásának és vizsgálatának módszere a fény és annak tulajdonságai segítségével.
Szektrométer
A spektrométer a fény tulajdonságainak mérésére és tanulmányozására szolgáló műszer. Spektrográfnak vagy spektroszkópnak is nevezik. Gyakran használják anyagok azonosítására a csillagászatban és a kémiában az anyagokból kibocsátott vagy azokról visszavert fény tanulmányozásával. A spektrométert 1924-ben Joseph von Fraunhofer német optikai tudós találta fel.
A Fraunhofer által tervezett spektrométerek prizmát és távcsövet használtak a fény tulajdonságainak vizsgálatára. A forrásból (vagy anyagból) származó fény egy kollimátoron halad át, amelynek függőleges rése van. A résen áthaladó fény párhuzamos sugarakká válik. A kollimátorból kisugárzó párhuzamos fénysugarat egy prizmára irányítják, amely elválasztja a különböző frekvenciákat (feloldja a spektrumot), ezáltal növeli a látható spektrum apró változásainak észlelését. A prizmából érkező fény egy távcsőn keresztül figyelhető meg, ahol a nagyítás tovább növeli a láthatóságot.
A spektrométeren keresztül nézve a fényforrásból származó fény spektruma abszorpciós és emissziós vonalakat tartalmaz a spektrumban, amelyek megegyeznek a fény által áthaladt anyagok vagy a forrásanyag specifikus átmeneteivel. Ez egy módszert biztosít az azonosítatlan anyagok meghatározására a spektrumvonalak vizsgálatával. Ezt a folyamatot spektrometriának nevezik.
A korai spektrométereket széles körben használták a csillagászatban, ahol a csillagok és más csillagászati objektumok összetételének meghatározására szolgáltak. A kémiában egyedi összetett kémiai vegyületek azonosítására használták olyan anyagokban, amelyeket nehéz volt elkülöníteni molekulaszerkezetük megváltoztatása nélkül.
Spektrofotométer
A spektrométerek elektronikusan működtetett összetett gépekké fejlődtek, de ugyanazon az elven működnek, mint a Fraunhofer által gyártott kezdeti spektrométerek. A modern spektrométerek monokromatikus fényt használnak, amely áthalad az anyag folyékony oldatán, és egy fotodetektor érzékeli a fényt. A fénynek a forrásfényhez viszonyított változása lehetővé teszi, hogy a műszer az elnyelt frekvenciák grafikonját adja ki. Ez a grafikon a mintaanyag jellemző átmeneteit mutatja. Az ilyen típusú fejlett spektrométereket spektrofotométereknek is nevezik, mivel ezek egyetlen eszközben kombinált spektrométer és fotométer. Az eljárás spektrofotometria néven ismert.
A technológia fejlődése a spektroszkópok alkalmazásához vezetett számos tudomány és technológia területén. A látható fény frekvenciáin túlmutató spektrométereket is fejlesztettek az elektromágneses spektrumok IR és UV tartományainak detektálására. Ezekkel a spektrométerekkel kimutathatók a látható fénynél nagyobb és kisebb energiájú átmenetű vegyületek.
Spektrométer vs spektrofotométer
• A spektroszkópia a spektrumok spektrométerek, spektroszkópok és spektrofotométerek segítségével történő előállításának és elemzésének módszereinek tanulmányozása.
• A Joseph von Fraunhofer által kifejlesztett alapspektrométer egy optikai eszköz, amellyel a fény tulajdonságait lehet mérni. Beosztásos skálával rendelkezik, amely lehetővé teszi az adott emissziós/abszorpciós vonalak hullámhosszának meghatározását a szögek mérésével.
• A spektrofotométer a spektrométer fejlesztése, ahol a spektrométert egy fotométerrel kombinálják, hogy leolvassák a spektrum relatív intenzitását, nem pedig az emisszió/abszorpció hullámhosszait.
• A spektrométereket csak az EM spektrum látható tartományában használták, de a spektrofotométer képes érzékelni az IR, a látható és az UV tartományt.
