Fotometria vs. spektrofotometria
Fotometria ja spektrofotometria ovat kaksi tärkeää valonmittaussovellusta. Näillä kahdella menetelmällä on erilaisia sovelluksia esimerkiksi kemiassa, fysiikassa, optiikassa ja tähtitiedessä. On elintärkeää saada vankka ymmärrys näistä käsitteistä, jotta voit menestyä näillä aloilla. Tässä artikkelissa esitellään fotometrian ja spektrofotometrian määritelmät, sovellukset, esimerkit, yhtäläisyydet ja lopuksi erot.
Mikä on spektrofotometria?
Spektrofotometrian ymmärtämiseksi on ensin ymmärrettävä spektrin käsite, erityisesti absorptiospektri. Valo on sähkömagneettisten a altojen muoto. EM-a altoja on muitakin muotoja, kuten röntgensäteet, mikroaallot, radioaallot, infrapuna- ja ultraviolettisäteet. Näiden a altojen energia riippuu aallonpituudesta tai aallon taajuudesta. Korkeataajuisilla aalloilla on suuria määriä energioita ja matalataajuisilla aalloilla on vähän energioita. Valoaallot koostuvat pienistä a alto- tai energiapaketeista, jotka tunnetaan fotoneina. Monokromaattiselle säteelle fotonin energia on kiinteä. Sähkömagneettinen spektri on käyrä fotonien intensiteetistä suhteessa taajuuteen. Kun a altosäde, jolla on koko aallonpituusalue, johdetaan nesteen tai kaasun läpi, näiden materiaalien sidokset tai elektronit absorboivat tiettyjä fotoneja säteestä. Se johtuu kvanttimekaanisesta vaikutuksesta, että vain tietyn energian omaavat fotonit absorboituvat. Tämä voidaan ymmärtää käyttämällä atomien ja molekyylien energiatasokaavioita. Spektrofotometria on materiaalin heijastus- tai läpäisyominaisuuksien kvantitatiivinen mittaus aallonpituuden funktiona. Näkyvälle alueelle täydellinen valkoinen valo sisältää kaikki alueen sisällä olevat aallonpituudet. Oletetaan, että valkoinen valo lähetetään liuoksen läpi, joka absorboi fotoneja, joiden aallonpituus on 570 nm. Tämä tarkoittaa, että spektrin punaiset fotonit ovat nyt vähentyneet. Tämä aiheuttaa tyhjän tai pienentyneen intensiteetin 570 nm:n merkillä intensiteetin ja aallonpituuden käyrässä. Läpäisevän valon intensiteetti suhteessa projisoituun valoon voidaan piirtää joillekin tunnetuille pitoisuuksille, ja tuntemattomasta näytteestä saatua intensiteettiä voidaan käyttää liuoksen pitoisuuden määrittämiseen.
Mitä fotometria on?
Termi "valokuva" tarkoittaa valoa ja termi "metria" viittaa mittaukseen. Fotometria on tiedettä valon mittaamisesta sen ihmissilmän havaitseman kirkkauden suhteen. Fotometriassa standardi on ihmissilmä. Ihmissilmän herkkyys eri väreille on erilainen. Tämä on otettava huomioon fotometriassa. Siksi käytetään vahvistusmenetelmiä, jotta kunkin värin vaikutus olisi sama kuin silmän vaikutus. Koska ihmissilmä on herkkä vain näkyvälle valolle, fotometria kuuluu vain tälle alueelle.
Mitä eroa on fotometrialla ja spektrofotometrialla?
• Spektrofotometriaa sovelletaan koko sähkömagneettiseen spektriin, mutta fotometriaa vain näkyvään valoon.
• Fotometria mittaa ihmissilmän näkemän kokonaiskirkkauden, mutta spektrofotometria mittaa intensiteetin kullakin aallonpituudella sähkömagneettisen spektrin koko alueella, jota varten mittaukset ovat tarpeen.
