Dodano: 01 grudzień 2020r.

Co to jest i jak działa spektroskop?

Zasada działania spektroskopu polega na rozdzieleniu światła na poszczególne kolory, a kolory to nic innego, jak promieniowanie o określonej długości fali. Wczesne spektroskopy wykorzystywały pryzmaty, które rozszczepiały światło przez załamanie - wyginając fale świetlne przechodzące przez szkło. Dobrym przykładem załamania jest tęcza, w której światło słoneczne przechodzi przez krople deszczu i jest rozszczepiane na różne kolory.

Co to jest i jak działa spektroskop?

 

Spektroskop to urządzenie służące do otrzymywania i analizy widma promieniowania świetlnego. Dzięki analizie widma światła można na odległość ustalić z grubsza skład obiektu, co pokazał już w 1863 roku William Huggins, wskazując, że gwiazdy są zbudowane z tych samych pierwiastków, które można znaleźć na Ziemi.

Wczesne wersje spektroskopów miały szczelinę, pryzmat i ekran z oznaczeniami wskazującymi różne długości fal lub częstotliwości. Współczesne spektroskopy często zastępują pryzmat wąskimi szczelinami zwanymi siatkami dyfrakcyjnymi. Szczeliny te rozprowadzają światło na różne długości fal w różnych ilościach, co umożliwia dokładniejszy pomiar długości fal. Obecnie spektroskopy ewoluowały do postaci elektronicznych detektorów.

Spektroskopy umożliwiają naukowcom określenie składu chemicznego widzialnego źródła światła. Urządzenie to "przyjmuje" światło i rozdziela je na składowe długości fal. Chociaż aparat używany przez Izaaka Newtona w jego pracy nad widmem światła można uznać za prymitywny spektroskop, powszechnie uznaje się, że spektroskop został wynaleziony przez Gustava Kirchhoffa i Roberta Bunsena około 1860 roku. 

W zależności od sposobu powstanie wyróżniamy dwa rodzaje widma: emisyjne i absorpcyjne. Spektrometry absorpcyjne mierzą utratę energii elektromagnetycznej po oświetleniu badanej próbki. Na przykład, jeśli źródło światła o szerokim paśmie długości fal jest skierowane na parę atomów, jonów lub cząsteczek, cząstki pochłoną te długości fal, które mogą je wzbudzić z jednego kwantu do innego. W rezultacie zaabsorbowane długości fal będą nieobecne w oryginalnym widmie światła po przejściu przez próbkę. 

Drugi główny rodzaj spektroskopii to spektroskopia emisyjna wykorzystująca przejście elektronów z poziomów wyższych na poziomy niższe emitując promieniowanie odpowiadające różnicom energii.

Stosowanym narzędziem analitycznym jest także spektroskop wykorzystujący promieniowanie fluorescencyjne. Jest on uzupełnieniem brakujących długości fal w spektroskopii absorpcyjnej. W ten sposób linie emisyjne będą miały charakterystyczny „odcisk palca”, który może być powiązany z unikalnym atomem, jonem lub cząsteczką. 

W ciągu ostatnich 20 lat miniaturowe spektrometry światłowodowe takie jak https://danlab.pl/nasze-produkty/badania-wlasciwosci/spektrofotometry-i-spektroskopy/ ewoluowały do spektrometru wybieranego przez wielu współczesnych spektroskopistów. Ludzie zdają sobie sprawę z zaawansowanej użyteczności i elastyczności, jaką zapewnia ich mały rozmiar i kompatybilność z mnóstwem akcesoriów do pobierania próbek.

 

Źródło: artykuł sponsorowany