Hva er fotometri: fotometriske mengder og dets applikasjoner

Fotometrien er oppfunnet av Dmitry Lachinov, og begrepene som brukes i fotometrisk er strålingsstrøm, lysstrøm, lysstyrke og effektivitet og lysstyrke. Den viktigste informasjonen vi mottar om himmelobjektet er mengden energi, som kalles for en strøm. I form av elektromagnetiske stråler , kalles vitenskapen om hovedstrøm fra himmelobjekter fotometri. Dette er en effektiv måte å utføre lysmåling av lys fra astronomiske objekter, og det spiller derfor en nøkkelrolle i karakteriseringen av et astrofysisk mål. Den korte forklaringen på fotometri er diskutert nedenfor.

Hva er fotometri?

Definisjon: Fotometrien brukes til å måle lysmengden, og det er grenen av optikk der vi diskuterer intensiteten som en kilde sender ut. Differensiell fotometri og absolutt fotometri er de to typene fotometri. Strålingsstrømmen, lysstrømmen, lysstyrken og effektiviteten og lysstyrken er begrepene som brukes i fotometrisk. Strålingsstrømmen er definert som det totale antall energi som utstråles av en kilde per sekund, og den er representert med bokstaven 'R'.

Lysstrømmen er definert som det totale antall energi som sendes ut av en kilde per sekund, og den er representert med et symbol φ. Lysintensiteten er definert som et totalt volum av lysstrøm delt på 4Π. Lyseffektiviteten er definert som et forhold mellom lysstrøm og strålingsstrøm, og den er representert med symbolet ‘η’. Intensiteten er definert som et forhold mellom lysstrøm per arealenhet og den er betegnet med bokstaven ‘I’ (I = Δφ / ΔA). Lysstyrken (E) er lyset som faller på jordens overflate.

Fotometer og elektromagnetisk spektrum

Fotometeret er et eksperiment satt opp som brukes til å sammenligne lysstyrken til de to kildene på en skjerm. La oss vurdere et realistisk eksempel for å forstå fotometer.

Belysning av to kilder på en skjerm

I figuren er det en optisk benk, der to kilder A og B plassert på to sider av skjermen ‘S’ og to brett er plassert i de to endene av skjermen. På venstre skjenk er det et sirkulært snitt og høyre skjenk er det en ringformet kutt. Når en kilde 'A' er slått på, oppnås en sirkulær bane på en skjerm på grunn av lyset som passerer gjennom det sirkulære snittet. På samme måte, når kilden 'B' er slått på, kan du se lys som passerer gjennom det ringformede området, og ringplasteret oppnås på skjermen.

Når begge kildene er slått på, kan du se at begge lappene lyser opp samtidig, og du kan se den forskjellige lysstyrken til to lapper. Når en kilde 'A' kommer nærmere skjermen, vil du se at den sirkulære lappen blir lysere, eller du kan se at lysstyrken til kilde 'A' på skjermen øker. Tilsvarende når en kilde ‘B’ kom nærmere skjermen, vil du se at lysstyrken til ringformet lapp blir mer på grunn av mindre avstand.

Nå er kildene justert på en slik måte at det ikke er noen forskjell mellom disse to kildene. Lysstyrken på skjermen på grunn av de to kildene er den samme eller lik. Når belysningen på grunn av kildene på skjermen blir lik, kan vi bruke

L₁/ r₁^to= L_to/ r_to^to

Hvor L₁og jeg_toer belysningsintensiteten til to kilder og r₁^to& r_to^toer separasjonen av kildene fra skjermen. Ovennevnte ligning kalles prinsippet for fotometri.

Det elektromagnetiske spekteret består av syv regioner, de er et synlig spektrum, infrarødt spektrum, radiobølger, mikrobølger, ultrafiolett spektrum, røntgenstråler og gammastråler. Radiobølgene har lengst bølgelengde og laveste frekvens når radiobølgene beveger seg fra venstre til høyre, øker bølgelengden, frekvensen øker og energien vil avta. Radiobølgene, mikrobølgene og infrarøde bølgene er de elektromagnetiske bølgene med lav energi. De ultrafiolette, røntgenstrålene og gammastrålene er elektromagnetiske bølger med høy energi. Det elektromagnetiske spekteret er vist nedenfor.

Elektromagnetisk spektrum for fotometri

Fotometrien betraktes bare med den synlige delen av spekteret, fra omtrent 380 til 780 nanometer. I observasjonsastronomi er fotometri grunnleggende, og det er en viktig teknikk.

Enkeltstrålefotometer

Enkeltstrålens fotometer følger 'LAMBERT LOV' for å bestemme konsentrasjonen av de ukjente prøvene. Absorpsjonen av lys av en referanseprøve og en ukjent prøve brukes til å oppnå verdien av det ukjente. Konstruksjonen av enkeltstrålens fotometerinstrument er vist i figuren nedenfor.

Single Beam Photometer Instrument

De grunnleggende komponentene i et enkelt strålens fotometer er lyskilde og absorpsjon eller interferens filter . Det kalles et fotometer fordi enheten som brukes til å isolere bølgelengdene i en figur er filteret, en kyvette brukes som en prøveholder og en fotocelle eller solcelle fungerer som en detektor. Den lyskilden som vanligvis brukes, er en wolframhalogenlampe. Når det glødetrådlignende wolframet blir varmet opp, begynner det å avgi stråling i det synlige området, og disse strålingen fungerer som en lyskilde for instrumentet.

En intensitetskontrollkrets brukes til å variere spenningsforsyningen til wolframfilamentlampen, ved å variere spenningen kan lampen endre intensiteten. Intensiteten bør holdes konstant så lenge eksperimentet varer. Filteret kan være et grunnleggende absorpsjonsfilter, dette filteret absorberer lys med en viss bølgelengde og lar bare en bestemt bølgelengde passere gjennom det. Lyset som får passere avhenger hovedsakelig av materialfargen, for eksempel vil rødt tillate at strålingen i det røde området passerer og så videre.

Selektiviteten til disse filtrene er veldig lav, og utslippet av det eksisterende av disse filtrene er ikke veldig monokromatisk. Det andre filteret som brukes er interferensfilteret, og detektorene som kan brukes i enkeltstrålefotometri kan være solceller. Detektorene gir avlesninger av lysintensiteten. Den omvendte firkantede loven og cosinusloven er de to typene lover som brukes til å produsere de fotometriske målingene.

Arbeid av enkeltstråle fotometer

Lyset fra kilden faller på løsningen plassert i kyvetten. Her overføres en del av lyset og den gjenværende delen av lyset. Det overførte lyset faller på detektorene som produserer lysstrøm proporsjonalt med lysintensiteten. Denne fotostrømmen kommer inn i galvanometeret der avlesningene vises.

Instrumentet betjenes i følgende trinn

• I utgangspunktet blir detektoren mørkere og galvanometer justeres mekanisk til null
• Nå er en referanseløsning oppbevart i prøveholderen
• Lyset overføres fra løsningen
• Intensiteten til lyskilden justeres ved hjelp av intensitetskontrollkretsen, slik at galvanometer viser 100% overføring
• Når kalibreringen er utført, blir avlesningene for standardprøven (Q_s) og ukjent prøve (Q_til) er opptatt. Konsentrasjonen av en ukjent prøve ble funnet ved hjelp av formelen nedenfor.

Spørsmål_til= Q_s*JEG_Spørsmål/JEG_S

Hvor Q_tiler konsentrasjonen av den ukjente prøven, Q_ser konsentrasjonen av referanseprøven, I_Spørsmåler den ukjente lesningen og jeg_Ser referanselesingen.

Flamme Fotometri Instrumentasjon

Den grunnleggende instrumenteringen for flammefotometri er vist nedenfor.

Flamme Fotometri Instrumentasjon

I figuren produserer brenneren eksiterte atomer, og prøveoppløsningen spres til kombinasjon av drivstoff og oksidant. Drivstoffet og oksidantene kreves for å produsere flamme, slik at prøven konverterer nøytrale atomer og blir begeistret av varmeenergi. Flammens temperatur skal være stabil og også ideell. Hvis temperaturen er høy, konverterer elementene i prøven til ioner i stedet for nøytrale atomer. Hvis temperaturen er for lav, kan det hende atomer ikke går i eksitert tilstand, så det brukes en kombinasjon av drivstoff og oksidanter.

Det monokromatiske er nødvendig for å isolere lyset i en bestemt bølgelengde fra et gjenværende lys fra flammen. Flammens fotometriske detektor er lik spektrofotometeret, for å lese opp opptaket fra detektorene brukes elektroniske opptakere. De viktigste ulempene med flammefotometrien er presisjon er lav, nøyaktighet er lav og på grunn av høy temperatur er ioniske forstyrrelser mer.

Forskjellen mellom kolorimetri og fotometri

Forskjellen mellom kolorimetri og fotometri er vist i tabellen nedenfor

Fotometriske mengder

De fotometriske størrelsene er vist i tabellen nedenfor

Fotometerprodukter

Noen av fotometerproduktene er vist i tabellen nedenfor

applikasjoner

Anvendelsene av fotometri er

• Kjemiske stoffer
• Jordsmonn
• Jordbruk
• Legemidler
• Glass og keramikk
• Plantematerialer
• Vann
• Mikrobiologiske laboratorier
• Biologiske laboratorier

FAQ's

1). Hva er en fotometrisk test?

Den fotometriske testen er nødvendig for å måle lysintensitet og distribusjon.

2). Hva er fotometriske størrelser?

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

3). Hva er en fotometrisk analyse?

Analysen av fotometrisk inkluderer måling av spekteret i synlige, ultrafiolette og infrarøde områder

4). Hva er forskjellen mellom fotometri og spektrofotometri?

Spektrometeret brukes til å måle konsentrasjonen av løsningen mens fotometri måler lysintensiteten.

5). Hva er det fotometriske området?

Det fotometriske området er en av spesifikasjonene i fotometerinstrumentene. I V-730 UV-synlige spektrofotometre er det fotometriske området (ca.) -4 ~ 4 Abs.

I denne artikkelen, oversikt over fotometri , fotometriske størrelser, flamme fotometri instrumentering, enkeltstråle fotometer, elektromagnetisk spektrum og anvendelser blir diskutert. Her er et spørsmål til deg hva er spektrofotometri?