Was ist ein Spektrometer?

Spektrometer werden in vielen Bereichen eingesetzt.

Ein Spektrometer ist ein ├╝bliches Werkzeug, das von verschiedenen Wissenschaftlern verwendet wird, um Informationen ├╝ber ein Objekt oder Substanzen durch die Analyse seiner Lichteigenschaften zu bestimmen. Unbekannte Zusammensetzungen, die in elementare Elemente zerlegt sind oder Licht, das von weit entfernten Galaxien emittiert wird, k├Ânnen verwendet werden, um Informationen ├╝ber Raumobjekte, einschlie├člich ihrer Gr├Â├če und Geschwindigkeit, zu bestimmen.

Grundlegende Zwecke

Spektrometer haben eine Vielzahl von Anwendungen in der Wissenschaft, insbesondere in der Astronomie und Chemie. Alle Spektrometer haben drei grundlegende Teile - sie erzeugen ein Spektrum, zerstreuen das Spektrum und messen die Intensit├Ąten der aus dem Spektrum erzeugten Linien. Jede Substanz und jedes Element erzeugt verschiedene Lichtfrequenzen und -muster, die wie ihre eigenen Fingerabdr├╝cke sind. Unter Verwendung dieses Prinzips k├Ânnen Wissenschaftler unbekannte Substanzen und Materialien mit Spektrometern analysieren und dann die Ergebnisse mit bekannten Mustern vergleichen, um die Zusammensetzung der Testperson zu bestimmen.

Geschichte

Die Wurzel von Spektrometern stammt aus dem Jahr 300 v. Chr., Als Euklid mit sph├Ąrischen Spiegeln zu arbeiten begann. Im sp├Ąten 17. Jahrhundert pr├Ągte Isaac Newton das Wortspektrum, um den Farbbereich zu beschreiben, der durch die Streuung von Licht durch ein Prisma erzeugt wurde. Die Analyse und das weitere Studium der Farbenlehre wurden fortgef├╝hrt und im fr├╝hen 19. Jahrhundert begannen die ersten Spektrometer von verschiedenen Wissenschaftlern zu erscheinen. Die fr├╝hesten Spektrometer verwendeten einen kleinen Schlitz und eine Linse, die Licht durch ein Prisma hindurchlie├čen, um das Licht in ein Spektrum zu zerlegen, das durch ein Rohr zur Analyse projiziert wurde. Technologische Fortschritte haben dieses Tool kontinuierlich weiterentwickelt, wobei die neuesten Entwicklungen computerbasierter wurden.

Wie benutzt man

Spektrometer sind relativ einfach einzurichten und zu verwenden. Im Allgemeinen wird das Spektrometer eingeschaltet und vor dem Gebrauch vollst├Ąndig aufgeheizt. Es wird mit einer bekannten Substanz beladen und auf eine Wellenl├Ąnge kalibriert, die derjenigen der bekannten Substanz ├Ąhnlich ist. Sobald die Maschine kalibriert ist, wird die Testprobe in die Maschine geladen und ein Spektrum f├╝r die Probe bestimmt. Die Wellenl├Ąngen werden analysiert und mit verschiedenen bekannten Ablesungen verglichen, um die Zusammensetzung der neuen Substanz zu bestimmen. Dieser Prozess kann in ├Ąhnlicher Weise durchgef├╝hrt werden, ohne eine tats├Ąchliche Substanz in ein Spektrometer zu laden, sondern nur Licht durch die Maschine zum Ablesen passieren zu lassen. Astronomen verwenden diese Methode oft mit Licht aus dem Weltraum.

Wie es funktioniert

Um ein Spektrum f├╝r Substanzen genau zu bestimmen, muss eine gasf├Ârmige Form der Substanz Licht ausgesetzt werden und ein Spektrum wird erzeugt. Wenn also Proben in Spektrometer geladen werden, verdampft die hohe Temperatur der Maschine die winzige Probe und das Licht wird entsprechend der Zusammensetzung der zu untersuchenden Substanz gebrochen. Im Falle der Verwendung von Spektrometern f├╝r astronomische Zwecke werden eingehende Wellenl├Ąngen und Frequenzen aus dem Weltraum in ├Ąhnlicher Weise analysiert, um die Zusammensetzung der Himmelsmaterie zu bestimmen.

Verwendung

Wissenschaftler k├Ânnen Spektrometer verwenden, um die Zusammensetzung neuer Entdeckungen zu bestimmen, die sie auf der Erde oder in weit entfernten Galaxien machen. Zum Beispiel kann eine komplexe zusammengesetzte Substanz analysiert werden und die verschiedenen elementaren Komponenten k├Ânnen bestimmt werden. Auch die Verwendung von Spektrometrie im medizinischen Bereich gewinnt an Popularit├Ąt, da sie verwendet werden kann, um Kontaminanten oder Konzentrationen verschiedener Substanzen in dem Blutstrom zu identifizieren, um m├Âgliche Krankheiten oder unerw├╝nschte Toxine zu detektieren.

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