طیف سنجی پراکنده

طیف سنجی پراکنده چیست؟

پراکندگی نور مرئی به رنگهای تشکیل دهنده آن به قرن هفدهم با آزمایشات آیزاک نیوتن بازمی گردد، که یک منشور شیشه ای گرفته و “رنگین کمان” مشخصه رنگ ها را ایجاد می کند:

یک تغییر مدرن در موضوع یک منشور شیشه ای جامد، یک توری پراش نازک است که باعث می شود نور با طول موج های مختلف هنگام عبور از یک سری شکاف های بسیار نازک “خم” شود:

بعضی از آنالیزورهای پراکنده از توری بازتابی به جای توری شکست استفاده می کنند.

توری های بازتابی از خطوط ریز حک شده بر روی سطح بازتابنده (آینه ای) استفاده می کنند تا اثر پراکندگی معادل یک توری پراش ایجاد کنند:

.

در سال ۱۸۱۴، فیزیکدان آلمانی جوزف فون فراونهوفر طیف رنگ های به دست آمده از نور خورشید را از نزدیک تجزیه و تحلیل کرد و متوجه وجود چندین نوار تیره در طیف بدون وقفه ای شد که در آن رنگ های خاص به نظر می رسید. ضعیف شده در اواخر همان قرن، آزمایش‌های فیزیکدان فرانسوی ژان برنارد لئون فوکو و فیزیک‌دان آلمانی گوستاو روبرت کیرشوف، زمانی که نور سفید از بخار سدیم عبور می‌کرد، همین اثر را تأیید کرد.

آنها به درستی استدلال کردند که هسته خورشید به دلیل دمای فوق‌العاده بالا، طیف پیوسته‌ای از نور (همه طول موج‌ها) تولید می‌کند، اما برخی از عناصر گازی (از جمله سدیم) در «جو» خنک‌تر و بیرونی خورشید، برخی از طول‌موج‌ها را جذب می‌کنند.

برای ایجاد خطوط فراونهوفر در طیف مشاهده شده. این دانشمندان همان الگوهای جذب (خطوط تیره) را در طیف خورشید که در آزمایشات جذب آزمایشگاهی با سدیم ظاهر شد، یادداشت کردند.

پیامدهای آزمایش های این دانشمندان واقعاً حیرت آور است، زیرا آنها توانستند عناصر گازی را در نمونه ای در فاصله ۹۳ میلیون مایلی از زمین به درستی شناسایی کنند.

این نوع تجزیه و تحلیل طیف نگاری پراکنده نامیده می شود، زیرا به وسیله ای مانند منشور یا توری پراش متکی است تا طول موج های مختلف نور را از یکدیگر پراکنده کند، بنابراین ممکن است به طور مستقل باشند. اندازه گیری شد.

یک آنالایزر پراکنده برای سیالات فرآیند به این روش ساخته می شود و نور فرودی را به محفظه نمونه پنجره ای وارد می کند که در آن برخی از طول موج های آن نور با برهمکنش با مولکول های سیال فرآیند کاهش می یابد.

. در این تصویر، گاز نمونه مقداری از طول موج های نور زرد را جذب می کند و در نتیجه نور زرد کمتری به آرایه آشکارساز می رسد:

.

اگر طول موج های مورد نظر کل طیف مرئی را در بر نگیرد، منبع نور نیازی به خروجی نور سفید ندارد. به عنوان مثال، اگر طیف جذب یک ماده خاص شناخته شده باشد که عمدتاً نور مادون قرمز را در بر می گیرد و نه محدوده مرئی، ممکن است استفاده از یک آنالایزر پراکنده با منبع نور مادون قرمز به جای منبع نور “طیف گسترده” که هر دو را پوشش می دهد کافی باشد. محدوده های مادون قرمز و مرئی.

یکی از اجزای ضروری هر تحلیلگر پراکنده، کامپیوتری است که به آرایه آشکارساز متصل است و می تواند تمام الگوهای طیف گسیلی مورد انتظار را تشخیص دهد و آنها را بر اساس نقاط قوت نسبی تشخیص داده شده، کمی کند.

طول موج این سطحی از پیچیدگی فراتر از اکثر ابزارهای اندازه‌گیری صنعتی در زمان نگارش این مقاله (۲۰۱۵) است، که یکی از دلایلی است که آنالایزرهای پراکنده (هنوز!) برای استفاده در فرآیندهای صنعتی محبوب نیستند.

با این حال، هنگامی که چنین کامپیوتری و نرم افزار لازم برای انجام آنالیزها وجود داشته باشد، اندازه گیری چندین ماده از یک طیف جذبی ممکن می شود.

آنالایزرهای نوری پراکنده مانند کروماتوگراف ها به طور طبیعی به عنوان دستگاه های اندازه گیری چند جزئی عمل می کنند.

در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.