{"id":68446,"date":"2022-02-21T11:46:22","date_gmt":"2022-02-21T03:46:22","guid":{"rendered":"https:\/\/qvarz.com\/forstaelse-av-ljusspridande-element-i-en-spektrometer\/"},"modified":"2022-02-21T11:46:32","modified_gmt":"2022-02-21T03:46:32","slug":"forstaelse-av-ljusspridande-element-i-en-spektrometer","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/qvarz.com\/sv\/forstaelse-av-ljusspridande-element-i-en-spektrometer\/","title":{"rendered":"F\u00f6rst\u00e5else av ljusspridande element i en spektrometer"},"content":{"rendered":"\n

Det \u00e4r ett v\u00e4lk\u00e4nt faktum att vanligt vitt ljus best\u00e5r av en blandning av olika v\u00e5gl\u00e4ngder eller f\u00e4rger. Vi \u00e4r alla bekanta med regnb\u00e5gens olika f\u00e4rger som i sj\u00e4lva verket \u00e4r olika f\u00e4rger som best\u00e5r av vitt ljus. Vitt ljus anv\u00e4nds s\u00e4llan som s\u00e5dant i spektroskopisk analys \u00e4ven om synlig ljusk\u00e4lla \u00e4r en vanlig komponent i en UV \u2013 VIS-spektrometer. Obehandlat vitt ljus fr\u00e5n en s\u00e5dan k\u00e4lla ger lite anv\u00e4ndbar information om den kemiska sammans\u00e4ttningen av material.<\/p>\n\n

\"\"<\/figure>\n

Vad \u00e4r en spektrometer?<\/strong><\/h4>\n\n

En spektrometer \u00e4r ett instrument som anv\u00e4nds f\u00f6r att m\u00e4ta variationen av fysiska egenskaper \u00f6ver ett givet intervall, som spridningen av ljus. Den kan m\u00e4ta f\u00f6rh\u00e5llandet mellan massa och laddningsspektrum i en masspektrometer, de olika k\u00e4rnresonansfrekvenserna i en NMR-spektrometer, eller variationen i emission och absorption av ljus \u2013 med en v\u00e5gl\u00e4ngd i en optisk spektrometer.<\/p>\n\n

Den vanligaste typen av spektrometer som anv\u00e4nds f\u00f6r forskning \u00e4r optisk, som spridningen av ljus genom ett prisma. Om n\u00e5gon n\u00e4mner “spektrometer” utan att l\u00e4gga till en kvalificering, h\u00e4nvisar de vanligtvis till en optisk spektrometer.<\/p>\n\n

Hur fungerar en optisk spektrometer?<\/strong><\/h4>\n\n

M\u00e5let med en optisk spektrometer, som en prismaspektrometer, \u00e4r att m\u00e4ta absorption, spridning och reflektion av str\u00e5lning tillsammans med emissionen av elektromagnetisk str\u00e5lning fr\u00e5n ett prov; emissionen kan innefatta fosforescens, fluorescens och elektroluminescens.<\/p>\n\n

Den spektroskopiska analysen handlar om att observera den elektromagnetiska str\u00e5lningen som faller inom det optiska omr\u00e5det av det elektromagnetiska spektrumet; detta inkluderar ljus som str\u00e4cker sig inom de synliga, ultravioletta och infrar\u00f6da v\u00e5gl\u00e4ngdsomr\u00e5dena i ett spektrum.<\/p>\n\n

F\u00f6r att f\u00e5 maximal information b\u00f6r ljusemissionen eller interaktionen anges som ett generellt k\u00e4nnetecken och en normal funktion av v\u00e5gl\u00e4ngden. Om den exakta v\u00e5gl\u00e4ngdssektionen inte \u00e4r viktig kan du v\u00e4lja billiga spektrometrar; h\u00e4r kommer de optiska filtren att isolera v\u00e5gl\u00e4ngden enligt den intresserade regionen. <\/p>\n\n

Om den exakta v\u00e5gl\u00e4ngden \u00e4r en prioritet, kommer du att vilja anv\u00e4nda ett dispersivt element som lyckas separera ljus i ett generationsspektra och ing\u00e5ende v\u00e5gl\u00e4ngder.<\/p>\n\n

Alla moderna spektrometrar inkluderar spridning av ljus, det \u00e4r ett diffraktionsgitter som har destruktiv och konstruktiv interferens. Dessa interferenser anv\u00e4nds f\u00f6r att separera det polykromatiska ljuset, rumsligt, p\u00e5 gittret.<\/p>\n\n

En monokromator \u00e4r en enhet som anv\u00e4nds f\u00f6r att v\u00e4lja en specifik ljusv\u00e5gl\u00e4ngd fr\u00e5n en polykromatisk ljusk\u00e4lla; diffraktionsgitter \u00e4r v\u00e4sentliga egenskaper i en monokromator. Monokromatorn roterar diffraktionsgittret f\u00f6r att manipulera och \u00e4ndra v\u00e5gl\u00e4ngden s\u00e5 att den riktas in och passerar genom utg\u00e5ngsslitsen. <\/p>\n\n

Alla spektrofotometrar har excitationsmonokromatorer, de anv\u00e4nds f\u00f6r att v\u00e4lja \u00f6nskad exiterande v\u00e5gl\u00e4ngd f\u00f6r att n\u00e5 provet av den vita ljusk\u00e4llan. Spektrana m\u00e4ts genom att \u00e4ndra signalen som en funktion av excitationsv\u00e5gl\u00e4ngden och genom att skanna monokromatorn.<\/p>\n\n

Det finns tv\u00e5 tillv\u00e4gag\u00e5ngss\u00e4tt som anv\u00e4nds f\u00f6r att detektera emitterat ljus fr\u00e5n ett prov. Det f\u00f6rsta tillv\u00e4gag\u00e5ngss\u00e4ttet inkluderar en emissionsmonokromator, den tar in ljusk\u00e4llan fr\u00e5n ett prov och monokromatorn v\u00e4ljer vilken v\u00e5gl\u00e4ngd som n\u00e5r detektorn.<\/p>\n\n

Det andra tillv\u00e4gag\u00e5ngss\u00e4ttet inkluderar detektering av ett spektrum av dispergerat ljus, samtidigt; detta g\u00f6rs med hj\u00e4lp av en arraydetektor, som kallas en spektrograf.<\/p>\n\n

Typer av optiska spektrometrar<\/strong><\/h3>\n\n

N\u00e4r du v\u00e4l har f\u00f6rst\u00e5tt vad en spektrometer \u00e4r och vilken roll den spelar f\u00f6r spridningen av ljus, kan vi nu l\u00e4ra oss om de olika typerna av spektrometrar, deras grundl\u00e4ggande design och deras roller. De tre vanliga spektrometrarna inkluderar Raman-spektrometrar, spektrofluorometrar och spektrofotometrar.<\/p>\n\n

Raman-spektrometrar<\/strong><\/h4>\n\n

Raman-spektrometern anv\u00e4nds f\u00f6r spektroskopisk analys av ljus fr\u00e5n ett prov. Det vita ljuset och excitationen av prismamonokromatorn ers\u00e4tts med en laser; det finns tv\u00e5 sk\u00e4l till detta.<\/p>\n\n

F\u00f6r det f\u00f6rsta \u00e4r ‘Raman’ en spridningseffekt och ljuset absorberas inte av provet. D\u00e4rf\u00f6r beh\u00f6ver du inte en bredbandsavst\u00e4mbar ljusk\u00e4lla f\u00f6r att matcha absorptionsfunktionerna. F\u00f6r det andra \u00e4r Raman-effekten svagare \u00e4n fluorescens och k\u00e4llor som inkluderar ett h\u00f6gt fotonfl\u00f6de.<\/p>\n\n

Spektrofluorometer<\/strong><\/h4>\n\n

Detta \u00e4r ocks\u00e5 k\u00e4nt som fluorescens\/fotoluminescensspektrometer och anv\u00e4nds f\u00f6r att m\u00e4ta fluorescensemissionen fr\u00e5n ett prov. Det finns en allm\u00e4n konvention att spektrofluorometern \u00e4r ett kompakt b\u00e4nkinstrument och dess storlek liknar spektrofotometern. <\/p>\n\n

Excitationssidan p\u00e5 denna enhet liknar spektrofotometern, vilket inneb\u00e4r att den inkluderar en vit ljusk\u00e4lla och en excitationsmonokromator. B\u00e5glamporna anv\u00e4nds som ljusk\u00e4lla eftersom de har ett h\u00f6gt ljusomr\u00e5de som kan vara anv\u00e4ndbart f\u00f6r att m\u00e4ta eventuell svag fluorescensemission.<\/p>\n\n

Spektrofotometer<\/strong><\/h4>\n\n

Denna term kan anv\u00e4ndas f\u00f6r att beskriva en m\u00e4ngd olika verktyg som anv\u00e4nds f\u00f6r att m\u00e4ta ljus, den exakta definitionen beror p\u00e5 det vetenskapliga omr\u00e5det eller industrin. Termen ‘foto’ anv\u00e4nds f\u00f6r spektrometern eftersom den hj\u00e4lper till med kvantitativ m\u00e4tning av ljusintensitet med v\u00e5gl\u00e4ngd. <\/p>\n\n

Den vanliga m\u00e4tningen som tas av detta instrument \u00e4r att m\u00e4ta absorptionsprovspektrumet. Det \u00e4r h\u00e4r skanningen av excitationsmonokromatorn sker, den \u00f6vervakar ocks\u00e5 f\u00f6r\u00e4ndringen i ljusintensitet n\u00e4r den s\u00e4nds genom ett prov.<\/p>\n\n

F\u00f6rst\u00e5 spridningen av ljus i en spektrometer<\/strong><\/h4>\n\n

Den infallande str\u00e5len av vitt ljus m\u00e5ste l\u00f6sas upp i dess ing\u00e5ende v\u00e5gl\u00e4ngder innan den kan ge relevant kemisk information om molekylstruktur och materialsammans\u00e4ttning. Den grundl\u00e4ggande egenskapen f\u00f6r maximal absorbans vid specifika v\u00e5gl\u00e4ngder av olika kemiska enheter \u00e4r grunden f\u00f6r kemisk uppskattning i rutinm\u00e4ssig laboratorieanalys med anv\u00e4ndning av snabba optiska spektroskopiska analystekniker.<\/p>\n\n

Prismor<\/h4>\n\n

Ett prisma \u00e4r ett triangul\u00e4rt block av glas eller kvarts med sl\u00e4ta polerade ytor som anv\u00e4nds f\u00f6r att sprida den infallande ljusstr\u00e5len i dess ing\u00e5ende v\u00e5gl\u00e4ngder eller f\u00e4rger.<\/p>\n\n

Glas absorberar ljus i UV-omr\u00e5det och anv\u00e4nds inte f\u00f6r absorbansstudier i v\u00e5gl\u00e4ngdsomr\u00e5det fr\u00e5n cirka 200-350 nm v\u00e5gl\u00e4ngdsomr\u00e5de. \u00c5 andra sidan kan kvarts anv\u00e4ndas \u00f6ver b\u00e5de UV och synliga omr\u00e5den. Men \u00e4ven om prismor erbjuder billigare dispersionsmedium lider de av olinj\u00e4r dispersion vid l\u00e4ngre v\u00e5gl\u00e4ngder, dvs i den \u00f6vre \u00e4nden i det synliga omr\u00e5det, s\u00e4g, fr\u00e5n 600 \u2013 800 nm och de dispergerade v\u00e5gl\u00e4ngderna verkar vara klubbade n\u00e4ra varandra<\/p>\n\n

Galler<\/h4>\n\n

Gitter \u00e4r plana ytor p\u00e5 vilka sp\u00e5r etsas och avst\u00e5ndet mellan de etsade sp\u00e5ren eller linjerna \u00e4r i storleksordningen v\u00e5gl\u00e4ngder f\u00f6r ljuset som ska spridas. Gittren \u00e4r dyrare \u00e4n prismor men erbjuder f\u00f6rdelar eftersom det dispergerade ljuset \u00e4r fritt fr\u00e5n icke-linj\u00e4ra distorsioner \u00f6ver de spridda v\u00e5gl\u00e4ngderna.<\/p>\n\n

Monokromator<\/h4>\n\n

En monokromator \u00e4r ett arrangemang av optiska element som anv\u00e4nds i en spektrometer f\u00f6r att isolera de \u00f6nskade v\u00e5gl\u00e4ngdsbanden f\u00f6r att utf\u00f6ra spektroskopisk analys.<\/p>\n\n

Den vanligen anv\u00e4nda monokromatiska konfigurationen \u00e4ven k\u00e4nd som Czerny-Turner gallermonokromator beskrivs kortfattat. Huvudkomponenterna best\u00e5r av:<\/p>\n\n

Entrance Slit \u2013<\/strong> bredbandsljuset fr\u00e5n ljusk\u00e4llan kollimeras till en smal str\u00e5le beroende p\u00e5 ing\u00e5ngsslitsens bredd som sedan leds till en konkav spegel som reflekterar och sprider str\u00e5len \u00f6ver gallrets yta.<\/p>\n\n

Gitter \u2013<\/strong> Gittret sprider den infallande str\u00e5len i dess ing\u00e5ende v\u00e5gl\u00e4ngder. Ett fast gitter sprider den infallande str\u00e5len i ett best\u00e4mt m\u00f6nster. \u00c5 andra sidan kan gittret roteras p\u00e5 sin centrala axel f\u00f6r att sprida diffraktionsm\u00f6nstret f\u00f6r att t\u00e4cka breda v\u00e5gl\u00e4ngdsband. Den reflekterade spridda str\u00e5len leds till den andra konkava spegeln<\/p>\n\n

Exit Slit \u2013<\/strong> det reflekterade dispergerade ljuset n\u00e5r utg\u00e5ngsslitsen som \u00e4r placerad i fokalplanet f\u00f6r den andra konkava spegeln. Utg\u00e5ngsslitsens bredd kan fixeras eller kan varieras f\u00f6r att f\u00e5 den \u00f6kade ljusintensiteten f\u00f6r k\u00e4nsliga best\u00e4mningar. Emellertid m\u00e5ste utg\u00e5ngsslitsens bredd optimeras f\u00f6r att f\u00e5 det b\u00e4sta av h\u00f6gre str\u00e5lintensitet och samtidigt undvika spridning \u00f6ver v\u00e5gl\u00e4ngdsbandet f\u00f6r den isolerade str\u00e5len.<\/p>\n\n

F\u00f6r att isolera v\u00e5gl\u00e4ngdsbandet av intresse och f\u00f6r att v\u00e4lja den optimala bredden p\u00e5 utg\u00e5ngsslitsen \u00e4r det alltid till hj\u00e4lp att utf\u00f6ra provabsorbansm\u00e4tningar innan de slutliga observationerna g\u00f6rs under optimala f\u00f6rh\u00e5llanden.<\/p>\n\n

originalk\u00e4lla<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Det \u00e4r ett v\u00e4lk\u00e4nt faktum att vanligt vitt ljus best\u00e5r av en blandning av olika v\u00e5gl\u00e4ngder eller f\u00e4rger. Vi \u00e4r alla bekanta med regnb\u00e5gens olika f\u00e4rger som i sj\u00e4lva verket \u00e4r olika f\u00e4rger som best\u00e5r av vitt ljus. Vitt ljus anv\u00e4nds s\u00e4llan som s\u00e5dant i spektroskopisk analys \u00e4ven om synlig ljusk\u00e4lla \u00e4r en vanlig komponent<\/p>\n

Read More<\/a><\/div>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_uag_custom_page_level_css":"","ub_ctt_via":"","footnotes":""},"categories":[822,817],"tags":[],"class_list":["post-68446","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-alla-inlagg","category-spektrofotometri"],"featured_image_src":null,"author_info":{"display_name":"admin","author_link":"https:\/\/qvarz.com\/sv\/author\/admin\/"},"uagb_featured_image_src":{"full":false,"thumbnail":false,"medium":false,"medium_large":false,"large":false,"1536x1536":false,"2048x2048":false,"bacola-woo-product":false,"woocommerce_thumbnail":false,"woocommerce_single":false,"woocommerce_gallery_thumbnail":false,"variation_swatches_image_size":false,"variation_swatches_tooltip_size":false,"dgwt-wcas-product-suggestion":false},"uagb_author_info":{"display_name":"admin","author_link":"https:\/\/qvarz.com\/sv\/author\/admin\/"},"uagb_comment_info":0,"uagb_excerpt":"Det \u00e4r ett v\u00e4lk\u00e4nt faktum att vanligt vitt ljus best\u00e5r av en blandning av olika v\u00e5gl\u00e4ngder eller f\u00e4rger. Vi \u00e4r alla bekanta med regnb\u00e5gens olika f\u00e4rger som i sj\u00e4lva verket \u00e4r olika f\u00e4rger som best\u00e5r av vitt ljus. Vitt ljus anv\u00e4nds s\u00e4llan som s\u00e5dant i spektroskopisk analys \u00e4ven om synlig ljusk\u00e4lla \u00e4r en vanlig komponentRead…","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/qvarz.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/68446","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/qvarz.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/qvarz.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/qvarz.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/qvarz.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=68446"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/qvarz.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/68446\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":68447,"href":"https:\/\/qvarz.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/68446\/revisions\/68447"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/qvarz.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=68446"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/qvarz.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=68446"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/qvarz.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=68446"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}