Componente, funzione monocromador, tipi

Lui monocromatore È un dispositivo ottico in grado di fornire o filtrare la luce di una certa lunghezza d'onda (colore), all'interno di una stretta fascia di lunghezze d'onda. Si può dire, in termini vaghi e poetici, che è un filtro colorato molto selettivo.

La luce bianca, ad esempio, è composta da una serie di lunghezze d'onda (colori), corrispondente all'area visibile dello spettro elettromagnetico; Come visto nei diversi colori dell'arcobaleno. Le gocce d'acqua rifrattano la luce, producendo una gamma di colori diversi.

Diagramma dei componenti di un monocromador e come funziona per ottenere solo i raggi verdi di una luce in arrivo

Nel monocromatore c'è un fenomeno simile. Questo dispositivo è in contatto con una lampada a tungsteno (luce visibile) o con una lampada di deuterio (luce visibile a touch), che produce la luce che viene introdotta nel monocromador attraverso la fessura d'ingresso.

La luce, una volta all'interno del monocromatore, viene portata su una rete o una griglia di diffrazione, in grado di decomponderla nelle diverse lunghezze d'onda che lo formano. La griglia può guidare, assistita da uno specchio, la lunghezza d'onda richiesta verso la fessura di uscita.

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Componenti monocromatori

Il classico monocromatore di Czerny-Turner è costituito dalle seguenti parti: una fessura d'ingresso, uno specchio collimatico, una rete o una griglia di diffrazione, un secondo specchio e la fessura di uscita.

Flitta d'ingresso

La fessura d'ingresso consente l'ingresso della luce bianca (policromatica), dalla lampada di illuminazione, all'interno del monocromador. Puoi regolare la larghezza di questa fessura per controllare l'intensità della luce che passa attraverso di essa.

Specchio collimatore

La funzione di questo specchio è quella di trasformare i raggi della luce che convergono in raggi di luce paralleli. Questo è un requisito necessario per la diffrazione.

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Nel caso delle gocce d'acqua prodotte dall'arcobaleno, i raggi del sole che li colpiscono si comportano come paralleli a causa della grande distanza che separa il sole dalla terra.

Griglia o rete di diffrazione

È una struttura piatta sulla cui superficie una serie di scanalature è stata realizzata da una certa distanza. Quando la luce dallo specchio collimante influenza le slot, la sua decomposizione viene prodotta nelle lunghezze d'onda che la compongono.

Le luci di ogni lunghezza d'onda emergono dalla griglia con un angolo diverso. Usando un controllo, l'inclinazione della griglia di diffrazione può essere modificata, per consentire la lunghezza d'onda desiderata della fessura di uscita.

Focus Specchio

La funzione di questo specchio è di guidare i raggi di luce, dalla rete di diffrazione, verso la fessura di uscita.

Sciarpe di partenza

Questa fessura è quella che consente l'uscita della luce monocromatica dall'interno del monocromatore. La sua larghezza è condizionata dall'intensità della luce emergente e dalla larghezza della banda che contiene la lunghezza d'onda desiderata.

Funzione monocromatore

Monocromatore in una linea di raggi X. Fonte dei fotoni avanzati, Argonne National Laboratory. Il laboratorio nazionale di Alamos, Attribution, tramite Wikimedia Commons

Il monocromatore viene utilizzato in numerosi dispositivi e strumenti ottici utilizzati nell'insegnamento, nei laboratori di ricerca e nei laboratori clinici.

Spettrofotometro

I monocromatici sono presenti negli spettrofotometri, dispositivi utilizzati nei laboratori per scopi diversi; Ad esempio, nel determinare l'attività di diversi enzimi, nella concentrazione di sostanze metaboliche, nella concentrazione di macromolecole, ecc.

Il monocromatore fornisce una luce di una certa ondata che è specificamente assorbita da una sostanza, essendo così in grado di determinarne la concentrazione a causa di una relazione tra la concentrazione della sostanza e il suo assorbimento della luce.

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Per fare ciò, viene costruita una curva di calibrazione, in base alla legge di Beer-Lambe. L'assorbimento della luce può essere espresso come trasmittanza, indicando la trasmittanza al 100% quando la luce non viene assorbita dalle sostanze. Nel frattempo, una trasmissione minore indicherà l'assorbimento della luce.

Spettrofluorometro

Ci sono sostanze in grado di emettere fluorescenza, la cui concentrazione può essere ottenuta con l'uso di uno spettrofluorometro.

Questo dispositivo ha due monocromatici: uno serve per l'eccitazione di una sostanza, che consente alla sostanza di emettere fluorescenza; e l'altro consente di utilizzare la fluorescenza prodotta per determinare la concentrazione della sostanza esaminata.

Spettrofotometro di assorbimento atomico

È un'attrezzatura utilizzata per determinare la concentrazione di metallo, come sodio, potassio, ferro, rame, magnesio, calcio, ecc., Essere in grado di utilizzare come tecnica di assorbimento o emissione.

Nella tecnica di assorbimento atomico, il campione in soluzione vaporizza con una miscela di acetilene e ossigeno.

La luce da una lampada, specifica per lo ione a cui viene determinata la concentrazione, attraversa la fiamma e la parte della luce viene assorbita. Ma un'altra parte della luce raggiunge un monocromatore che fa parte di uno spettrofotometro, che consente la determinazione della concentrazione dello ione vaporizzato nella fiamma.

Spettrofotometro circolare di dicroismo

Questa attrezzatura, utilizzata nella ricerca del comportamento delle macromolecole biologiche, è dotata di un monocromatore. Il dicroismo circolare viene utilizzato, tra gli altri studi: nella determinazione della struttura secondaria delle proteine, della formazione di proteine ​​e della denaturazione chimica o termica dello stesso.

Microplate Reader

Determinare la fluorescenza dei processi biochimici o immunologici che si verificano nelle concavità dei microplac, ricorrendo così all'uso di un monocromatore.

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La tecnica chiamata ELISA è frequente nella quantificazione di proteine, acidi nucleici, test di attività enzimatica, nonché in numerose procedure immunologiche.

Tipi di monocromatore

Esistono due tipi di monocromatici a seconda del dispositivo di diffrazione utilizzato: monocromatici di rete o rack e prisma.

Monocromatici di rete o griglia di diffrazione

In questi monocromatici la diffrazione viene eseguita da una griglia di diffrazione. Questa è una superficie piana che ha numerosi slot paralleli e identici. Ad esempio: una griglia leggera ultravioletta ha tra 300 e 2.000 slot per mm.

La luce dallo specchio collimatico influisce sulle scanalature delle griglie ed è suddivisa in radiazioni di diverse lunghezze d'onda, che emergono dalle griglie con angoli diversi.

Per mezzo di un controllo, l'inclinazione della griglia viene modificata per influenzare la luce della lunghezza desiderata sulla fessura di uscita.

Monocromatici PRISM

Un prisma ottico può rifrattare la luce solare nei colori dell'arcobaleno. Quando la luce colpisce la faccia di un prisma, viene rifratta formando un angolo in relazione all'interfaccia cristale dell'aria del prisma, essendo la rifrazione dipendente dall'indice di rifrazione.

Inoltre, l'indice di rifrazione dipende dalla lunghezza d'onda della luce. Ciò provoca l'incidente della luce bianca su un prisma è decomposto in diverse lunghezze d'onda, corrispondenti ai diversi colori.

Un controllo influisce sulla luce del prisma desiderato sulla diapositiva di uscita del monocromatore.

Riferimenti

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