Un spectromètre est un outil commun utilisé par divers scientifiques pour déterminer des informations sur un objet ou des substances à travers l'analyse de ses propriétés de la lumière. Des compositions inconnues décomposées en composants élémentaires de base ou des lumières émises par des galaxies lointaines peuvent être utilisées pour déterminer des informations sur des objets spatiaux, y compris leur taille et leur vitesse.
Objectif de base
Les spectromètres ont une variété de utilisations dans l'industrie scientifique en particulier en astronomie et en chimie. Tous les spectromètres ont trois parties fondamentales: ils produisent un spectre, dispersent le spectre et mesurent les intensités des raies produites à partir du spectre. Chaque substance et chaque élément produisent des fréquences lumineuses et des motifs différents qui ressemblent à leurs propres empreintes digitales. En utilisant ce principe, les scientifiques peuvent analyser des substances et des matériaux inconnus à l'aide de spectromètres puis comparer les résultats à des modèles connus pour déterminer la composition du sujet.
Histoire
La racine des spectromètres remonte à 300 BC quand Euclid a commencé à travailler avec des miroirs sphériques. À la fin du 17ème siècle, Isaac Newton a inventé le mot spectre pour décrire la gamme de couleurs faites en diffusant la lumière à travers un prisme. L'analyse et l'étude de la théorie des couleurs se sont poursuivies progressivement et au début du 19ème siècle, les premiers spectromètres ont commencé à apparaître par divers scientifiques. Les premiers spectromètres utilisaient une petite fente et une lentille qui passait la lumière à travers un prisme pour réfracter la lumière en un spectre projeté à travers un tube pour analyse. Les progrès technologiques ont continuellement perfectionné cet outil, les développements les plus récents étant de plus en plus basés sur l'informatique.
Comment utiliser
Les spectromètres sont assez faciles à configurer et à utiliser. Généralement, le spectromètre est allumé et laissé chauffer complètement avant utilisation. Il est chargé d'une substance connue et calibré à une longueur d'onde similaire à celle de la substance connue. Une fois la machine étalonnée, l'échantillon est chargé dans la machine et un spectre est déterminé pour l'échantillon. Les longueurs d'onde sont analysées et comparées à diverses lectures connues pour déterminer la composition de la nouvelle substance. Ce processus peut également être fait sans charger une substance réelle dans un spectromètre, mais simplement laisser passer la lumière à travers la machine pour les lectures. Les astronomes utilisent souvent cette méthode en utilisant la lumière de l'espace profond.
Comment ça marche
Pour déterminer avec précision un spectre de substances, une forme gazeuse de la substance doit être exposée à la lumière et un spectre est créé . Ainsi, lorsque des échantillons sont chargés dans des spectromètres, la température élevée de la machine vaporise le minuscule échantillon et la lumière est réfractée en fonction de la composition de la substance à tester. Dans le cas de l'utilisation de spectromètres à des fins astronomiques, les longueurs d'onde entrantes et les fréquences spatiales sont analysées de manière similaire pour déterminer la composition de la matière céleste. Les scientifiques peuvent utiliser des spectromètres pour déterminer la composition de la matière céleste. composition de toutes les nouvelles découvertes qu'ils font, que ce soit sur Terre ou dans des galaxies lointaines. Par exemple, une substance complexe peut être analysée et les différents composants élémentaires peuvent être déterminés. En outre, l'utilisation de la spectrométrie dans le domaine médical est de plus en plus populaire car il peut être utilisé pour identifier les contaminants ou les niveaux de diverses substances dans le sang pour détecter des maladies possibles ou des toxines indésirables.
