Wann immer Sie die Zusammensetzung, Struktur, den Zustand oder die Konzentration eines Stoffes verstehen müssen, ohne ihn zu zerstören, benötigen Sie wahr schein lich ein spezielles Werkzeug: ein Spektrometer.
Im einfachsten Sinne ist ein Spektrometer ein wissenschaft liches Instrument, das die einzelnen Komponenten eines physikalischen Phänomens trennt und misst.
Wie Spektrometer funktionieren
Der Grund, warum Spektrometer so leistungs fähig sind, ist, dass verschiedene Elemente und Moleküle auf einzigartige, vorhersehbare Weise mit Energie interagieren. Zum Beispiel:
Beim Erhitzen emittiert jedes chemische Element einen bestimmten Satz von Farben (wie einen Finger abdruck).
Umgekehrt absorbiert jedes Element auch bestimmte Farben, wenn Licht durch es hindurch geht.
Ein Spektrometer erfasst diese Wechsel wirkung, trennt das Signal in seine Komponenten und misst sie. Der resultierende Graph dieser Messung wird als Spektrum (Plural: Spektren) bezeichnet.
Das Wort "Spektrometer" ist ein weit gefasster Begriff für eine ganze Instrumenten familie. Während sie alle dieselbe Kernfunktion haben-Trennen und Messen-, wirken sie auf unterschied liche Eigenschaften.
Arten von Spektrometern
Es gibt verschiedene Variationen von Spektrometern, und einige der häufigsten vorhandenen sind Kerns pin resonanz spektrometer (NMR), Massen spektrometer und optische Spektrometer.
NMR-Spektrometer:NMR-Spektrometer (Nuclear Magnetic Resonance) analysieren die Wechsel wirkung zwischen den Spins der Atom kerne und einem starken, konstanten Magnetfeld. Wenn die Probe einem Hochfrequenz impuls ausgesetzt wird, der der Resonanz frequenz der Kerne entspricht, wird ein nachweisbares NMR-Signal erzeugt.
Das intra molekulare Magnetfeld um Atome innerhalb eines Moleküls verursacht Verschiebungen dieser Resonanz frequenz und liefert detaillierte Informationen über die Moleküls truktur.
Massen spektrometer:Im Gegensatz zu optischen Spektrometern sind diese nicht auf Licht angewiesen. Stattdessen trennen sie Atome oder Moleküle durch Masse. Die Probe wird zuerst ionisiert (in geladene Teilchen umgewandelt), woraufhin elektrische oder magnetische Felder die Ionen nach ihrem Masse-Ladungs-Verhältnis sortieren. Dies ermöglicht eine genaue Bestimmung der Zusammensetzung eines Stoffes.
Optische Spektrometer:Als am weitesten verbreiteter Typ trennen diese Instrumente das Licht in seine konstituieren den Wellenlängen (Farben). Sie werden verwendet, um Materialien anhand des Lichts zu identifizieren, das sie emittieren, absorbieren oder streuen. Dies ist das klassische Instrument, das die meisten Menschen visual isieren, wenn sie den Begriff "Spektrometer" hören.
Anwendungen und Lösungen von Bro light
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