Spectromètres sont des instruments utilisés pour identifier, mesurer et analyser les longueurs d'onde spécifiques de substances le long d'un spectre - qui est, un groupe de données connexes. Il existe de nombreux types de spectromètres, en fonction du matériau en cours d'analyse. Spectromètres sont couramment utilisés dans les domaines scientifiques de recueillir des données pour diverses expériences et études. Formation à l'utilisation de spectromètres fait partie du cours que de nombreux étudiants en sciences subissent en poursuivant leurs études.
Histoire de spectromètres
L'invention de spectromètres et la science de la spectroscopie remontent à des temps très anciens. Chaque invention a ajouté plus de connaissances sur la nature de la lumière et de la masse et de son interaction. Sir Isaac Newton a inventé un spectromètre simple quand il a utilisé un prisme pour disperser la lumière blanche en ses couleurs constituantes à la fin des années 1600. En 1801, le scientifique britannique William Wollaston a enquêté sur les lignes sombres dans le spectre solaire qui suggère l'absence de certains spectres de la lumière. physicien allemand Gustav Kirchhoff a pu montrer que les substances purifiées présentent des spectres de lumière unique en 1859. D'autres travaux par Johann Balmer, Johannes Rydberg, et Niels Bohr a pu détecter les niveaux d'hydrogène d'énergie avec précision. Mais ce fut l'œuvre de Werner Heisenberg et Erwin Schrödinger en 1925 qui a permis d'expliquer les spectres de la plupart des éléments.
Comment spectromètres travail
Spectromètres se composent de trois parties principales, une source d'émission qui produit des spectres, un système optique qui recueille et disperse le spectre, et un dispositif de détection pour mesurer les émissions. Un prisme est souvent une composante, qui se décompose la lumière en ses couleurs constituantes. L'électronique d'aujourd'hui utilisent des éléments plus sophistiqués pour ce faire. En outre, une mécanique des enregistrements de méthode et imprime les données.
Types de spectromètres
De nombreux types de spectromètres différents ont été conçus pour mesurer et analyser un nombre croissant de données. spectromètres d'absorption mesurent la puissance d'un faisceau de lumière après ses interagit avec une substance. spectromètres de fluorescence mesurent photons de basse énergie pour des applications médicales. spectromètres à rayons X mesurent comment les rayons X interagissent avec les substances utilisées dans l'analyse de liaison chimique. spectromètres UV sont utilisés pour faire des analyses de concentration d'ADN dans les échantillons. spectromètres infrarouges analysent les liaisons chimiques dans polyers et des plastifiants. spectromètres Raman analysent les modes de vibration et de rotation des molécules. Les spectromètres de résonance magnétique nucléaire examinent les structures des composés.
Les champs qui utilisent spectromètres
Dans un premier temps, les chimistes étaient les utilisateurs les plus fréquents de spectromètres et leurs données, mais comme des améliorations et des innovations dans les spectromètres sont venus à propos, les utilisations plus larges pour l'équipement ont été développés. Aujourd'hui, les spectromètres sont utilisés pour analyser les types de données spécifiques dans les domaines de la physique, l'astronomie, l'ingénierie, la pharmacologie, la fabrication, et de la médecine.
Nouveaux usages pour spectromètres
Les scientifiques sont continuellement trouver de nouvelles utilisations pour les appareils de spectroscopie pour améliorer notre monde. Le plus récent est un instrument appelé Plasma Mass Spectrometer à couplage inductif (ICP-MS), qui permet de détecter des quantités infimes d'oligo-éléments, tels que l'uranium dans l'urine --thus aidant à protéger la santé et le bien-être de ces travailleurs des usines nucléaires ouvriers.