Fotometrie versus spectrofotometrie
Fotometrie en spectrofotometrie zijn twee belangrijke toepassingen van lichtmetingen. Deze twee methoden hebben verschillende toepassingen op gebieden zoals scheikunde, natuurkunde, optica en astronomie. Het is van vitaal belang om een gedegen kennis van deze concepten te hebben om op dergelijke gebieden uit te blinken. Dit artikel presenteert de definities, toepassingen, voorbeelden, overeenkomsten en tot slot de verschillen tussen fotometrie en spectrofotometrie.
Wat is spectrofotometrie?
Om spectrofotometrie te begrijpen, moet men eerst het concept van spectrum begrijpen, vooral het absorptiespectrum. Het licht is een vorm van elektromagnetische golven. Er zijn andere vormen van EM-golven zoals röntgenstralen, microgolven, radiogolven, infrarood- en ultraviolette stralen. De energie van deze golven is afhankelijk van de golflengte of de frequentie van de golf. Hoogfrequente golven hebben grote hoeveelheden energieën en laagfrequente golven hebben lage hoeveelheden energieën. De lichtgolven bestaan uit kleine pakketjes golven of energie die bekend staan als fotonen. Voor een monochromatische straal ligt de energie van een foton vast. Het elektromagnetische spectrum is de plot van de intensiteit versus de frequentie van de fotonen. Wanneer een bundel golven met een hele reeks golflengten door vloeistof of gas wordt geleid,de bindingen of elektronen in deze materialen absorberen bepaalde fotonen uit de bundel. Het is dankzij het kwantummechanische effect dat alleen fotonen met bepaalde energieën worden geabsorbeerd. Dit kan worden begrepen met behulp van de energieniveaudiagrammen van atomen en moleculen. Spectrofotometrie is de kwantitatieve meting van de reflectie- of transmissie-eigenschappen van een materiaal als functie van de golflengte. Voor het zichtbare gebied bevat het perfecte witte licht alle golflengten binnen het gebied. Stel dat wit licht door een oplossing wordt gestuurd die fotonen absorbeert met een golflengte van 570 nm. Dit betekent dat de rode fotonen van het spectrum nu zijn verminderd. Dit zal een blanco of verminderde intensiteit veroorzaken bij de 570 nm-markering van de plot van intensiteit versus golflengte. De intensiteit van het doorgelaten licht in verhouding tot het geprojecteerde licht kan worden uitgezet voor enkele bekende concentraties, en de resulterende intensiteit van het onbekende monster kan worden gebruikt om de concentratie van de oplossing te bepalen.
Wat is fotometrie?
De term "foto" betekent licht en de term "metrie" verwijst naar meting. Fotometrie is de wetenschap van het meten van licht, in termen van de waargenomen helderheid voor het menselijk oog. Bij fotometrie is de standaard het menselijk oog. De gevoeligheid van het menselijk oog voor verschillende kleuren is verschillend. Hiermee moet bij fotometrie rekening worden gehouden. Daarom worden versterkingsmethoden gebruikt, zodat het effect van elke kleur hetzelfde is als dat van het oog. Omdat het menselijk oog alleen gevoelig is voor zichtbaar licht, valt fotometrie alleen binnen dat bereik.
Wat is het verschil tussen fotometrie en spectrofotometrie?
• Spectrofotometrie wordt toegepast op het hele elektromagnetische spectrum, maar fotometrie is alleen van toepassing op het zichtbare licht.
• Fotometrie meet de totale helderheid zoals gezien door het menselijk oog, maar spectrofotometrie meet de intensiteit bij elke golflengte over het hele bereik van het elektromagnetische spectrum waarvoor de metingen nodig zijn.
