Spettrometri: Componenti e Funzionamento

Uno spettrometro usa le lunghezze d'onda per misurare le intensità luminose. La luce da una sorgente attraversa un campione diffrangendosi in uno spettro. La luce diffratta è rilevata da un sensore e interpretata, solitamente come dati su un grafico. Sebbene uno spettrometro possa operare su un ampio range di lunghezze d'onda, se usa lo spettro visibile si chiama spettrofotometro.

Sorgente Luminosa

Varia secondo il tipo di spettrometro e la regione spettrale. LED per lo spettro visibile. Filamento di tungsteno o lampada ad arco al deuterio per UV. La sorgente può essere single-beam o double-beam. Single-beam: tutta la luce attraversa il campione. Double-beam: la luce si divide in due fasci prima del campione; uno lo attraversa, l'altro serve da riferimento.

Campione (Subject)

Dipende dall'applicazione. Comune in chimica delle soluzioni per determinare presenza, concentrazione e carica di vari atomi. Esempio: luce attraverso soluzione con metalli di transizione eccita ioni metallici a un altro stato elettronico, producendo colori specifici indicativi della loro presenza. Luce attraverso composti organici aiuta a stabilire solubilità in acqua o etanolo.

Rilevatore (Detector)

Alla fine del percorso ottico. Assorbe fotoni e genera segnale elettrico; l'intensità del segnale misura i fotoni assorbiti e indica la lunghezza d'onda. Il tipo varia con la regione spettrale. Uno spettrofotometro usa un CCD (charge-coupled device), sensore d'immagine programmato per il visibile.

Interprete

Riceve i dati dal rilevatore e li presenta in formato visualizzabile. Generalmente su schermo come grafici. Lunghezze d'onda sull'asse x, transmittenza o assorbance sull'asse y, sebbene il software sia specifico per il tipo di spettrometro.