Spectrometru

Reprezentarea schematică a dispersiei unui fascicul de lumină printr-o prismă triunghiulară

Termenul spectrometru se referă la orice instrument care vă permite să măsurați spectrul radiației electromagnetice , adică proprietățile luminii în funcție de lungimea de undă a acesteia. Majoritatea spectrometrelor folosesc principiul interferenței pentru a descompune radiația luminii în lungimile sale de undă și pentru a măsura intensitatea acesteia cu o fotodiodă .

Există multe tipuri de spectrometru, potrivit pentru zona lor foarte mare de aplicații. Aplicațiile includ cosmologie , fizica materialelor, inginerie . În mod normal, spectrometrele sunt împărțite în funcție de puterea lor de rezoluție și de secțiunea spectrului de lumină pe care o pot măsura (vizibil, UV , raze X , microunde etc.).

Tipul instrumentului

Exemplu de spectru de plasmă compus din hidrogen obținut cu un spectrometru de difracție cu rezoluție mică

Spectroscop

Spectroscopul este substanțial similar cu un spectrometru de difracție comun, cu diferența că în a doua fasciculul descompus al sursei este interceptat de orice instrument care permite o măsurare cantitativă a proprietăților luminii analizate. Cea mai simplă formă de spectroscop este pur și simplu o prismă de cristal pe care este gravat un fascicul de lumină.

Datorită simplității sale inerente, spectroscopul este cea mai veche formă de spectrometru utilizată de la începutul secolului al XVII-lea pentru decorarea candelabrelor și a surselor de lumină artificială. Primul care a folosit spectroscopul în scopuri științifice a fost Newton pentru studiile sale de pionierat ale radiațiilor electromagnetice.

Spectrometru de masă

Spectrometrul de masă este un instrument complet diferit de spectroscop, prin faptul că se bazează pe principii non-optice. Permite determinarea compoziției chimice a unui material prin măsurarea directă a masei ionilor care îl compun.

În acest instrument, ionii sunt accelerați de un câmp electric și, ulterior, traiectoria lor este deviată de un câmp magnetic ; presupunând că toți ionii au aceeași sarcină, alegând intensitatea câmpului magnetic, raza curbei fiecărui ion depinde de masa acestuia; în acest fel este posibil să se selecteze numai ionii care iau o traiectorie determinată trecându-i printr-o fantă sau modificând poziția senzorului și, prin urmare, să se determine masa acestuia. Ionii măsurați de un spectrometru de masă sunt produși în mod normal prin ciocnirea unui fascicul de electroni pe materialul de analizat. Deși acest instrument este numit spectrometru, funcția acestuia și principiul fizic pe care îl folosește sunt fundamental diferite.