Fotometri vs spektrofotometri
Fotometri och spektrofotometri är två viktiga tillämpningar av ljusmätningar. Dessa två metoder har olika tillämpningar inom områden som kemi, fysik, optik och astronomi. Det är viktigt att ha en gedigen förståelse för dessa begrepp för att kunna utmärka sig inom sådana områden. Den här artikeln presenterar definitioner, tillämpningar, exempel, likheter och slutligen skillnaderna mellan fotometri och spektrofotometri.
Vad är spektrofotometri?
För att förstå spektrofotometri måste man först förstå begreppet spektrum, särskilt absorptionsspektrum. Ljuset är en form av elektromagnetiska vågor. Det finns andra former av EM-vågor som röntgenstrålar, mikrovågor, radiovågor, infraröda och ultravioletta strålar. Energin hos dessa vågor är beroende av våglängden eller frekvensen på vågen. Högfrekventa vågor har höga mängder energi, och lågfrekventa vågor har låga mängder energi. Ljusvågorna är uppbyggda av små paket av vågor eller energi som kallas fotoner. För en monokromatisk stråle är energin hos en foton fixerad. Det elektromagnetiska spektrumet är plotten av intensiteten kontra frekvensen av fotonerna. När en stråle av vågor med ett helt spektrum av våglängder passerar genom vätska eller gas, absorberar bindningarna eller elektronerna i dessa material vissa fotoner från strålen. Det är på grund av den kvantmekaniska effekten som endast fotoner med vissa energier absorberas. Detta kan förstås med hjälp av energinivådiagrammen för atomer och molekyler. Spektrofotometri är den kvantitativa mätningen av reflektions- eller transmissionsegenskaperna hos ett material som en funktion av våglängden. För det synliga området innehåller det perfekta vita ljuset alla våglängder inom området. Antag att vitt ljus skickas genom en lösning som absorberar fotoner med en våglängd på 570 nm. Detta innebär att de röda fotonerna i spektrumet nu reduceras. Detta kommer att orsaka en blank eller reducerad intensitet vid 570 nm-markeringen av plotten av intensitet kontra våglängd. Intensiteten hos det passerade ljuset som en proportion till det projicerade ljuset kan plottas för vissa kända koncentrationer, och den resulterande intensiteten från det okända provet kan användas för att bestämma koncentrationen av lösningen.
Vad är fotometri?
Termen "foto" betyder ljus och termen "metri" syftar på mätning. Fotometri är vetenskapen om mätning av ljus, i termer av dess upplevda ljusstyrka för det mänskliga ögat. Inom fotometri är standarden det mänskliga ögat. Det mänskliga ögats känslighet för olika färger är olika. Detta måste beaktas i fotometri. Därför används amplifieringsmetoder så att effekten från varje färg blir densamma som ögat. Eftersom det mänskliga ögat bara är känsligt för synligt ljus, faller fotometri bara inom det området.
Vad är skillnaden mellan fotometri och spektrofotometri?
• Spektrofotometri tillämpas på hela det elektromagnetiska spektrumet, men fotometri är endast tillämpligt på det synliga ljuset.
• Fotometri mäter den totala ljusstyrkan som ses av det mänskliga ögat, men spektrofotometri mäter intensiteten vid varje våglängd på hela det elektromagnetiska spektrumet för vilket mätningarna är nödvändiga.
