Sipekitirota jẹ ohun elo imọ-jinlẹ, ti a lo lati ṣe itupalẹ iwoye ti awọn itanna eletiriki, o le ṣafihan iwoye ti awọn itọsi bi iwoye kan ti o nsoju pinpin kikankikan ina pẹlu ọwọ si igbi gigun (y-axis jẹ kikankikan, x-axis jẹ igbi gigun. / igbohunsafẹfẹ ti ina).Imọlẹ naa yatọ si ti yapa si awọn iwọn gigun ti agbegbe rẹ ninu spectrometer nipasẹ awọn pipin ina, eyiti o jẹ igbagbogbo prisms refractive tabi awọn gratings diffraction eeya 1.
Aworan 1 Spectrum ti gilobu ina ati imọlẹ orun (osi), ilana pipin tan ina ti grating ati prism (ọtun)
Spectrometers ṣe ipa pataki ni wiwọn iwọn gbooro ti itankalẹ opiti, boya nipasẹ ṣiṣe ayẹwo taara itujade itujade ti orisun ina tabi nipa itupalẹ iṣaro, gbigba, gbigbe, tabi tuka ina ni atẹle ibaraenisepo rẹ pẹlu ohun elo kan.Lẹhin ti ina ati ibaraenisepo ọrọ, spekitiriumu naa ni iriri iyipada ni iwọn iwoye kan tabi iwọn gigun kan pato, ati pe awọn ohun-ini ti nkan na le ṣe itupalẹ ni agbara tabi ni iwọn ni ibamu si iyipada ninu iwoye, gẹgẹ bi imọ-jinlẹ ati itupalẹ kemikali ti Iṣọkan ati ifọkansi ti ẹjẹ ati awọn ojutu aimọ, ati itupalẹ ti moleku, eto atomiki ati akopọ ipilẹ ti awọn ohun elo Aworan 2.
Aworan 2 Iwoye gbigba infurarẹẹdi ti awọn oriṣiriṣi awọn epo
Ni akọkọ ti a ṣẹda fun ikẹkọ ti fisiksi, astronomy, kemistri, spectrometer jẹ bayi ọkan ninu awọn ohun elo pataki julọ ni ọpọlọpọ awọn aaye bii imọ-ẹrọ kemikali, itupalẹ awọn ohun elo, imọ-jinlẹ astronomical, awọn iwadii iṣoogun, ati imọ-jinlẹ.Ni awọn 17th orundun, Isaac Newton anfani lati pin ina sinu lemọlemọfún awọ iye nipa gbigbe kan tan ina funfun nipasẹ kan prism ati ki o lo ọrọ "Spectrum" fun igba akọkọ lati se apejuwe yi esi Figure 3.
Aworan 3 Isaac Newton ṣe iwadi iwoye oorun pẹlu prism kan.
Ni ibere ti awọn 19th orundun, awọn German ọmowé Joseph von Fraunhofer (Franchofer), ni idapo pelu prisms, diffraction slits ati telescopes, ṣe a spectrometer pẹlu ga konge ati awọn išedede, eyi ti a ti lo lati itupalẹ awọn julọ.Oniranran ti oorun itujade Ọpọtọ 4. O si. šakiyesi fun igba akọkọ ti julọ.Oniranran ti oorun meje-awọ ni ko lemọlemọfún, sugbon ni o ni awọn nọmba kan ti dudu ila (lori 600 ọtọ ila) lori o, mọ bi awọn gbajumọ "Frankenhofer ila".O lorukọ julọ pato ninu awọn ila wọnyi A, B, C…H ati pe o ka diẹ ninu awọn laini 574 laarin B ati H eyiti o ni ibamu si gbigba ti awọn oriṣiriṣi awọn eroja ti o wa ni oju-ọpọlọ oorun. akọkọ lati lo a diffraction grating lati gba ila sipekitira ati lati ṣe iṣiro awọn wefulenti ti awọn spectral ila.
Aworan 4. Iwoye ti o tete, ti a wo pẹlu eniyan
Aworan 5 Fraun Whaffe laini (ila dudu ni ribbon)
Aworan 6 Oju oorun, pẹlu ipin concave ti o baamu laini Fraun Wolfel
Ni agbedemeji ọrundun 19th, Awọn onimọ-jinlẹ ara ilu Jamani Kirchhoff ati Bunsen, ṣiṣẹ papọ ni Ile-ẹkọ giga ti Heidelberg, ati pẹlu ohun elo ina tuntun ti Bunsen ti a ṣe apẹrẹ (agbẹ Bunsen) ati ṣe itupalẹ iwoye akọkọ nipa akiyesi awọn laini iwoye pato ti awọn kemikali oriṣiriṣi. (iyọ) wọn sinu Bunsen iná ọpọtọ.7. Wọ́n rí àyẹ̀wò ìdánilẹ́kọ̀ọ́ ti àwọn èròjà nípa wíwo ìpayà, àti ní ọdún 1860 ṣe atẹ̀jáde ìwádìí ìpadàbẹ̀wò ti àwọn èròjà mẹ́jọ, wọ́n sì pinnu wíwà àwọn èròjà wọ̀nyí ní ọ̀pọ̀ àkópọ̀ àdánidá.Awọn awari wọn yori si ẹda ti ẹka pataki ti kemistri analytical spectroscopy: itupalẹ spectroscopic
Fig.7 Idahun ina
Ni awọn 20s ti awọn 20 orundun, Indian physicist CV Raman lo a spectrometer lati še iwari awọn inelastic tituka ipa ti ina ati moleku ni Organic solusan.O ṣe akiyesi pe ina isẹlẹ naa tuka pẹlu agbara ti o ga ati ti o kere ju lẹhin ti o nlo pẹlu ina, eyi ti o jẹ nigbamii ti a npe ni Raman scattering fig 8. Iyipada agbara ina ṣe afihan awọn microstructure ti awọn ohun elo, nitorina Raman ti npa spectroscopy ni lilo pupọ ni awọn ohun elo, oogun, kemikali. ati awọn ile-iṣẹ miiran lati ṣe idanimọ ati itupalẹ iru molikula ati ilana ti awọn nkan.
Aworan 8 Agbara naa n yipada lẹhin ti ina ṣe ajọṣepọ pẹlu awọn ohun elo
Ni awọn 30s ti awọn 20 orundun, awọn American onimọ ijinle sayensi Dr.Ọna ina gbigba gbigbe yii ni orisun ina, spectrometer, ati apẹẹrẹ.Pupọ julọ ti akopọ ojutu lọwọlọwọ ati wiwa ifọkansi da lori irisi gbigba gbigbe gbigbe yii.Nibi, orisun ina ti pin si apẹrẹ naa ati pe prism tabi grating ti ṣayẹwo lati gba awọn iwọn gigun oriṣiriṣi Ọpọtọ 9.
Fig.9 Ilana Iwari Absorbance –
Ni awọn 40s ti awọn 20 orundun, akọkọ taara erin spectrometer ti a se, ati fun igba akọkọ, photomultiplier tubes PMTs ati awọn ẹrọ itanna rọpo awọn ibile eda eniyan akiyesi oju tabi aworan fiimu, eyi ti o le taara ka jade ni spectral kikankikan lodi si wefulenti Ọpọtọ. 10. Bayi, spectrometer bi ohun elo ijinle sayensi ti ni ilọsiwaju ni pataki ni awọn ọna ti irọrun ti lilo, iwọn wiwọn, ati ifamọ lori akoko akoko.
olusin 10 Photomultiplier tube
Ni aarin-si-pẹ 20th orundun, awọn idagbasoke ti spectrometer imo je aipin lati awọn idagbasoke ti optoelectronic semikondokito ohun elo ati awọn ẹrọ.Ni ọdun 1969, Willard Boyle ati George Smith ti Bell Labs ṣe CCD (Ẹrọ-iṣiro-Idapọ), eyiti o ni ilọsiwaju lẹhinna ni idagbasoke si awọn ohun elo aworan nipasẹ Michael F. Tompsett ni awọn ọdun 1970.Willard Boyle (osi), George Smith gba ẹniti o gba Ebun Nobel fun ẹda wọn ti CCD (2009) ti a fihan ni aworan 11. Ni ọdun 1980, Nobukazu Teranishi ti NEC ni Japan ṣe ipilẹṣẹ photodiode ti o wa titi, eyiti o mu iwọn ariwo aworan dara si pupọ ati ipinnu.Nigbamii, ni ọdun 1995, Eric Fossum NASA ti NASA ṣe ẹda sensọ aworan CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), eyiti o jẹ agbara awọn akoko 100 kere ju awọn sensọ aworan CCD ti o jọra ati pe o ni idiyele iṣelọpọ kekere pupọ.
Aworan 11 Willard Boyle (osi), George Smith ati CCD wọn (1974)
Ni opin ti awọn 20 orundun, awọn ilọsiwaju ti nlọ lọwọ semikondokito optoelectronic chirún processing ati ẹrọ ọna ẹrọ, paapa pẹlu awọn ohun elo ti orun CCD ati CMOS ni spectrometers Ọpọtọ. 12, o di ṣee ṣe lati gba kan ni kikun ibiti o ti spectra labẹ kan nikan ifihan.Ni akoko pupọ, awọn spectrometers ti rii lilo lọpọlọpọ ni ọpọlọpọ awọn ohun elo, pẹlu ṣugbọn kii ṣe opin si wiwa awọ / wiwọn, itupalẹ igbi okun laser, ati spectroscopy fluorescence, yiyan LED, aworan ati ohun elo oye ina, iwoye fluorescence, spectroscopy Raman, ati diẹ sii. .
olusin 12 Orisirisi awọn eerun CCD
Ni ọrundun 21st, apẹrẹ ati imọ-ẹrọ iṣelọpọ ti ọpọlọpọ awọn oriṣi ti spectrometers ti dagba diẹ sii ati iduroṣinṣin.Pẹlu ibeere ti ndagba fun awọn spectrometers ni gbogbo awọn ọna igbesi aye, idagbasoke ti awọn spectrometers ti di iyara diẹ sii ati ile-iṣẹ kan pato.Ni afikun si awọn itọkasi paramita opiti mora, awọn ile-iṣẹ oriṣiriṣi ni ibeere ti adani ti iwọn iwọn didun, awọn iṣẹ sọfitiwia, awọn atọkun ibaraẹnisọrọ, iyara esi, iduroṣinṣin, ati paapaa awọn idiyele ti awọn iwoye, ṣiṣe idagbasoke spectrometer di oniruuru.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu kọkanla-28-2023