Hvad er fotometri: fotometriske mængder og dens applikationer

Fotometrien er opfundet af Dmitry Lachinov, og de udtryk, der anvendes i fotometrisk, er strålende flux, lysstrøm, lysstyrke og effektivitet og lysstyrke. Den vigtigste information, vi modtager om himmellegemet, er mængden af ​​energi, der kaldes som en flux. I form af elektromagnetiske stråling , videnskaben om større flux fra himmellegemer kaldes fotometri. Dette er en effektiv måde at udføre lysmåling af lys fra astronomiske objekter på, og derfor spiller den en nøglerolle i karakteriseringen af ​​et astrofysisk mål. Den korte forklaring på fotometri diskuteres nedenfor.

Hvad er fotometri?

Definition: Fotometrien bruges til at måle lysmængden, og det er den optiske gren, hvor vi diskuterer intensiteten, der udsendes af en kilde. Differentiel fotometri og absolut fotometri er de to typer fotometri. Strålingsstrømmen, lysstrømmen, lysstyrken og effektiviteten og lysstyrken er de udtryk, der anvendes i fotometrisk. Strålingsstrømmen defineres som det samlede antal energi, der udstråles af en kilde pr. Sekund, og det er repræsenteret med bogstavet 'R'.

Lysstrømmen defineres som det samlede antal energi, der udsendes af en kilde pr. Sekund, og det er repræsenteret af et symbol φ. Lysstyrken defineres som et samlet lysstyrkevolumen divideret med 4Π. Lyseffektiviteten er defineret som et forhold mellem lysstrøm og strålingsstrøm, og det er repræsenteret af symbolet 'η'. Intensiteten er defineret som et forhold mellem lysstrømmen pr. Arealeenhed og den betegnes med bogstavet 'I' (I = Δφ / ΔA). Lysstyrken (E) er det lys, der falder på jordens overflade.

Fotometer og elektromagnetisk spektrum

Fotometeret er et eksperiment, der er oprettet til at sammenligne lysstyrken for de to kilder på en skærm. Lad os overveje et realistisk eksempel for at forstå fotometer.

Oplysning af to kilder på en skærm

I figuren er der en optisk bænk, hvor to kilder A og B er placeret på to sider af skærmen 'S' og to brædder er placeret i de to ender af skærmen. På den venstre skænk er der et cirkulært snit og den højre skænk er der en ringformet snit. Når en kilde 'A' er tændt, opnås en cirkulær sti på en skærm på grund af lyset, der passerer gennem det cirkulære snit. På samme måde, når kilden 'B' er tændt, kan du se lys passere gennem det ringformede område, og ringplasteret opnås på skærmen.

Når begge kilder er tændt, kan du se, at begge lapperne lyser samtidigt, og du kan se den forskellige lysstyrke af to lapper. Når en kilde 'A' bringes tættere på skærmen, vil du se, at den cirkulære patch bliver mere lys, eller du kan se, at lysstyrken for kilde 'A' på skærmen øges. Tilsvarende når en kilde 'B' bragte tættere på skærmen, vil du se, at lysstyrken på ringformet patch bliver mere på grund af mindre afstand.

Nu er kilderne justeret på en sådan måde, at der ikke er nogen forskel mellem disse to kilder. Belysningsstyrken på skærmen på grund af de to kilder er den samme eller lige. Når belysningen på grund af kilderne på skærmen bliver ens, kan vi bruge

L₁/ r₁^to= L_to/ r_to^to

Hvor L₁og L_toer belysningsintensiteten for to kilder og r₁^to& r_to^toer adskillelsen af ​​kilderne fra skærmen. Ovenstående ligning kaldes fotometriprincippet.

Det elektromagnetiske spektrum består af syv regioner, de er et synligt spektrum, infrarødt spektrum, radiobølger, mikrobølger, ultraviolet spektrum, røntgenstråler og gammastråler. Radiobølgerne har længst bølgelængde og laveste frekvens, når radiobølgerne bevæger sig fra venstre til højre, øges bølgelængden, frekvensen øges, og energien falder. Radiobølgerne, mikrobølgerne og de infrarøde bølger er de elektromagnetiske bølger med lav energi. De ultraviolette, røntgenstråler og gammastråler er elektromagnetiske bølger med høj energi. Det elektromagnetiske spektrum er vist nedenfor.

Elektromagnetisk spektrum til fotometri

Fotometrien betragtes kun med den synlige del af spektret fra ca. 380 til 780 nanometer. I observationsastronomi er fotometri grundlæggende, og det er en vigtig teknik.

Enkelt stråle fotometer

Enkeltstrålefotometeret følger “LAMBERT LAW” for at bestemme koncentrationen af ​​de ukendte prøver. Absorptionen af ​​lys fra en referenceprøve og en ukendt prøve bruges til at opnå værdien af ​​det ukendte. Konstruktionen af ​​enkeltstrålens fotometerinstrument er vist i nedenstående figur.

Single Beam Photometer Instrument

De grundlæggende komponenter i et enkelt strålefotometer er lyskilde og absorption eller en interferens filter . Det kaldes et fotometer, fordi enheden, der bruges til at isolere bølgelængderne i en figur, er filteret, en kuvette bruges som en prøveholder, og en fotocelle eller solcelle fungerer som en detektor. Den almindeligt anvendte lyskilde er en wolframhalogenlampe. Når det glødelignende wolfram opvarmes, begynder det at udsende stråling i det synlige område, og disse strålinger fungerer som en lyskilde for instrumentet.

Et intensitetskontrolkredsløb bruges til at variere spændingsforsyningen til wolframglødelampen ved at variere spændingen kan lampen ændre intensiteten. Intensiteten skal holdes konstant i hele eksperimentets varighed. Filteret kan være et grundlæggende absorptionsfilter, dette filter absorberer lys med en bestemt bølgelængde og tillader kun en bestemt bølgelængde at passere gennem det. Lyset, der får lov til at passere, afhænger hovedsageligt af materialefarven, for eksempel vil rødt tillade stråling i det røde område at passere og så videre.

Selektiviteten af ​​disse filtre er meget lav, og emissionen af ​​den eksisterende af disse filtre er ikke meget monokromatisk. Det andet filter, der anvendes, er interferensfilteret, og detektorerne, der kan bruges i enkeltstrålefotometri, kan være solceller. Detektorerne aflæser lysintensiteten. Den omvendte firkantede lov og cosinusloven er de to typer love, der bruges til at fremstille de fotometriske målinger.

Arbejde med enkeltstråle fotometer

Lyset fra kilden falder på den opløsning, der er placeret i kuvetten. Her transmitteres en del af lyset og den resterende del af lyset. Det transmitterede lys falder på detektorerne, der producerer fotostrøm proportionalt med lysintensiteten. Denne fotostrøm kommer ind i galvanometeret, hvor aflæsningerne vises.

Instrumentet betjenes i følgende trin

• Oprindeligt mørknes detektoren, og galvanometeret justeres mekanisk til nul
• Nu en referenceløsning opbevaret i prøveholderen
• Lyset transmitteres fra opløsningen
• Lyskildens intensitet justeres ved hjælp af intensitetskontrolkredsløbet, således at galvanometeret viser 100% transmission
• Når kalibreringen er udført, aflæsningerne for standardprøven (Q_s) og ukendt prøve (Q_til) tages. Koncentrationen af ​​en ukendt prøve findes ved hjælp af nedenstående formel.

Q_til= Q_s*JEG_Q/JEG_S

Hvor Q_tiler koncentrationen af ​​den ukendte prøve, Q_ser koncentrationen af ​​referenceprøven,_Qer den ukendte læsning og jeg_Ser reference læsning.

Flamme Fotometri Instrumentation

Den grundlæggende instrument til flammefotometri er vist nedenfor.

Flamme Fotometri Instrumentation

I figuren producerer brænderen exciterede atomer, og prøveopløsningen spredes til en kombination af brændstof og oxidant. Brændstoffet og oxidanterne kræves for at producere flamme, således at prøven omdanner neutrale atomer og bliver ophidset af varmeenergi. Flammens temperatur skal være stabil og også ideel. Hvis temperaturen er høj, konverterer elementerne i prøven til ioner i stedet for neutrale atomer. Hvis temperaturen er for lav, kan atomerne muligvis ikke gå i ophidset tilstand, så der bruges en kombination af brændstof og oxidanter.

Det monokromatiske er nødvendigt for at isolere lyset i en specifik bølgelængde fra et resterende lys fra flammen. Flammens fotometriske detektor svarer til spektrofotometeret for at aflæse optagelsen fra detektorerne, der anvendes edb-optagere. De største ulemper ved flammefotometri er præcision er lav, nøjagtighed er lav og på grund af den høje temperatur er ioniske interferenser mere.

Forskellen mellem kolorimetri og fotometri

Forskellen mellem kolorimetri og fotometri er vist i nedenstående tabel

Fotometriske mængder

De fotometriske størrelser er vist i nedenstående tabel

Fotometer produkter

Nogle af fotometerprodukterne er vist i nedenstående tabel

Ansøgninger

Anvendelserne af fotometri er

• Kemikalier
• Jordbund
• Landbrug
• Farmaceutiske produkter
• Glas og keramik
• Plantematerialer
• Vand
• Mikrobiologiske laboratorier
• Biologiske laboratorier

Ofte stillede spørgsmål

1). Hvad er en fotometrisk test?

Den fotometriske test er påkrævet for at måle lysintensitet og distribution.

2). Hvad er fotometriske størrelser?

Strålingsstrømmen, lysstrømmen, lysstyrken og effektiviteten og lysstyrken er de fotometriske størrelser.

3). Hvad er en fotometrisk analyse?

Analysen af ​​fotometrisk inkluderer måling af spektret i synlige, ultraviolette og infrarøde områder

4). Hvad er forskellen mellem fotometri og spektrofotometri?

Spektrometeret bruges til at måle koncentrationen af ​​opløsning, mens fotometri måler lysintensiteten.

5). Hvad er det fotometriske område?

Det fotometriske område er en af ​​specifikationerne i fotometerinstrumenterne, i V-730 UV-synlige spektrofotometre er det fotometriske område (ca.) -4 ~ 4 Abs.

I denne artikel er oversigt over fotometri , fotometriske størrelser, flammefotometriinstrumentering, enkeltstrålefotometer, elektromagnetisk spektrum og anvendelser diskuteres. Her er et spørgsmål til dig, hvad er spektrofotometri?