Fotometrie vs spectrofotometrie
Fotometria și spectrofotometria sunt două aplicații importante ale măsurătorilor luminii. Aceste două metode au aplicații variate în domenii precum chimie, fizică, optică și astronomie. Este vital să aveți o înțelegere solidă a acestor concepte pentru a excela în astfel de domenii. Acest articol prezintă definițiile, aplicațiile, exemplele, asemănările și, în final, diferențele dintre fotometrie și spectrofotometrie.
Ce este spectrofotometria?
Pentru a înțelege spectrofotometria, trebuie mai întâi să înțelegem conceptul de spectru, în special spectrul de absorbție. Lumina este o formă de unde electromagnetice. Există și alte forme de unde EM, cum ar fi raze X, microunde, unde radio, raze infraroșii și ultraviolete. Energia acestor unde este dependentă de lungimea de undă sau de frecvența undei. Undele de în altă frecvență au cantități mari de energii, iar undele de joasă frecvență au cantități scăzute de energie. Undele luminoase sunt formate din pachete mici de valuri sau energie cunoscute sub numele de fotoni. Pentru o rază monocromatică, energia unui foton este fixă. Spectrul electromagnetic este graficul intensității în funcție de frecvența fotonilor. Când un fascicul de unde cu o gamă întreagă de lungimi de undă este trecut prin lichid sau gaz, legăturile sau electronii din aceste materiale absorb anumiți fotoni din fascicul. Datorită efectului mecanic cuantic, doar fotonii cu anumite energii sunt absorbiți. Acest lucru poate fi înțeles folosind diagramele de nivel de energie ale atomilor și moleculelor. Spectrofotometria este măsurarea cantitativă a proprietăților de reflexie sau transmisie ale unui material în funcție de lungimea de undă. Pentru regiunea vizibilă, lumina albă perfectă conține toate lungimile de undă din regiune. Să presupunem că lumina albă este trimisă printr-o soluție care absoarbe fotoni cu o lungime de undă de 570 nm. Aceasta înseamnă că fotonii roșii ai spectrului sunt acum redusi. Acest lucru va cauza un gol sau o intensitate redusă la marcajul de 570 nm al graficului de intensitate în funcție de lungimea de undă. Intensitatea luminii transmise ca proporție cu lumina proiectată poate fi reprezentată grafic pentru unele concentrații cunoscute, iar intensitatea rezultată din proba necunoscută poate fi utilizată pentru a determina concentrația soluției.
Ce este fotometria?
Termenul „fotografie” înseamnă lumină, iar termenul „metrie” se referă la măsurare. Fotometria este știința de măsurare a luminii, în ceea ce privește luminozitatea percepută de ochiul uman. În fotometrie, standardul este ochiul uman. Sensibilitatea ochiului uman la diferite culori este diferită. Acest lucru trebuie luat în considerare în fotometrie. Prin urmare, se folosesc metode de amplificare astfel încât efectul fiecărei culori să fie același cu cel al ochiului. Deoarece ochiul uman este sensibil doar la lumina vizibilă, fotometria se încadrează numai în acest interval.
Care este diferența dintre fotometrie și spectrofotometrie?
• Spectrofotometria se aplică întregului spectru electromagnetic, dar fotometria se aplică numai luminii vizibile.
• Fotometria măsoară luminozitatea totală văzută de ochiul uman, dar spectrofotometria măsoară intensitatea la fiecare lungime de undă pe întregul interval al spectrului electromagnetic pentru care sunt necesare măsurătorile.
