En spektrometer är ett vanligt verktyg som används av olika forskare för att bestämma information om ett objekt eller ämnen genom analys av dess ljusegenskaper. Okända kompositioner uppdelade i grundläggande elementskomponenter eller ljus som emitteras från avlägsna galaxer kan användas för att bestämma information om rymdobjekt, inklusive deras storlek och hastighet.

Grundläggande syfte

Spektrometrar har en mängd olika används i vetenskapsindustrin, särskilt i astronomi och kemi. Alla spektrometrar har tre grundläggande delar - de producerar ett spektrum, sprider spektret och mäter intensiteten hos linjer som produceras från spektrumet. Varje ämne och element producerar olika ljusfrekvenser och mönster som är som deras egna fingeravtryck. Med hjälp av denna princip kan forskare analysera okända ämnen och material med hjälp av spektrometrar, sedan jämföra resultaten med kända mönster för att bestämma testämnets sammansättning.

Historia

Spektrometrarna roterar till 300 BC när Euclid började arbeta med sfäriska speglar. I slutet av 17th century myntade Isaac Newton ordet spektrum för att beskriva det spektrum av färger som görs genom att sprida ljus genom ett prisma. Analysering och vidare studier av färgteori fortsatte progressivt och i början av 1800-talet började de första spektrometrarna framträda av olika forskare. De tidigaste spektrometrarna utnyttjade en liten slits och lins som passerade ljuset genom ett prisma för att bryta ljuset in i ett spektrum som projiceras genom ett rör för analys. Teknologiska framsteg har kontinuerligt förfinat det här verktyget med den senaste utvecklingen som blir mer datorbaserad.

Hur man använder

Spektrometrar är ganska lätta att konfigurera och använda. Generellt är spektrometern påslagen och får värmas upp helt innan användning. Den är laddad med en känd substans och kalibrerad vid en våglängd som liknar den hos den kända substansen. När maskinen är kalibrerad, förs provet in i maskinen och ett spektrum bestäms för provet. Våglängderna analyseras och jämförs med olika kända avläsningar för att bestämma sammansättningen av den nya substansen. Denna process kan på liknande sätt ske utan att en verklig substans laddas in i en spektrometer, utan bara tillåter ljus att passera genom maskinen för avläsningar. Astronomer använder ofta denna metod med hjälp av ljus från djupt utrymme.

Hur det fungerar

För att bestämma ett spektrum för ämnen måste en gasform av ämnet utsättas för ljus och ett spektrum skapas . Så när förpackningar laddas i spektrometrar förångar maskinens höga temperatur det lilla provet och ljuset bryts i enlighet med sammansättningen av substansen som testas. Vid användning av spektrometrar för astronomiska ändamål analyseras inkommande våglängder och frekvenser från rymden på ett liknande sätt för att bestämma himmelets materia. Sammansättning av nya upptäckter de gör på jorden eller i avlägsna galaxer. Till exempel kan en komplexförenad substans analyseras och de olika elementskomponenterna kan bestämmas. Användningen av spektrometri på det medicinska området växer också i popularitet, eftersom det kan användas för att identifiera föroreningar eller nivåer av olika substanser i blodet för att upptäcka möjliga sjukdomar eller oönskade toxiner.