Is ionstraim eolaíoch é speictriméadar, a úsáidtear chun anailís a dhéanamh ar speictream na radaíochtaí leictreamaighnéadacha, is féidir leis speictream radaíochta a thaispeáint mar speictreagraf a léiríonn dáileadh déine solais maidir le tonnfhad (is é y-ais an déine, is é x-ais an tonnfhad). /minicíocht an tsolais).Tá an solas difriúil scartha isteach i dtonnfhaid a chomhábhair laistigh den speictriméadar ag scoilteoirí léasa, arb iad priosmaí athraonta nó grátálacha díraonta iad de ghnáth Fíor 1.
Fíor 1 Speictream bolgán solais agus solas na gréine (ar chlé), prionsabal scoilteadh léasa maidir le gríl agus priosma (ar dheis)
Tá ról tábhachtach ag speictriméadar i raon leathan radaíochta optúla a thomhas, cibé acu trí speictream astaithe foinse solais a scrúdú go díreach nó trí anailís a dhéanamh ar fhrithchaitheamh, ionsú, tarchur nó scaipthe solais tar éis a idirghníomhaíochta le hábhar.Tar éis an idirghníomhú solais agus ábhar, taithííonn an speictream an t-athrú ar raon speictreach áirithe nó ar thonnfhad ar leith, agus is féidir anailís cháilíochtúil nó chainníochtúil a dhéanamh ar airíonna na substainte de réir an athraithe ar an speictream, mar shampla an anailís bhitheolaíoch agus cheimiceach ar comhdhéanamh agus tiúchan na fola agus réitigh anaithnid, agus an anailís ar an móilín, struchtúr adamhach agus comhdhéanamh eiliminteach na n-ábhar Fíor 2.
Fíor 2 Speictrim ionsúcháin infridhearg de chineálacha éagsúla olaí
Ceapadh ar dtús é chun staidéar a dhéanamh ar fhisic, réalteolaíocht, ceimic, agus tá an speictriméadar anois ar cheann de na hionstraimí is tábhachtaí i go leor réimsí mar innealtóireacht cheimiceach, anailís ábhair, eolaíocht réalteolaíoch, diagnóisic leighis, agus bithbhraiteacht.Sa 17ú haois, bhí Isaac Newton in ann an solas a roinnt ina bhanda daite leanúnach trí léas solais bháin a chur trí phriosma agus d’úsáid sé an focal “Speictrim” den chéad uair chun cur síos a dhéanamh ar na torthaí seo Fíor 3.
Fíor 3 Déanann Isaac Newton staidéar ar speictream solas na gréine le priosma.
Ag tús an 19ú haois, rinne an t-eolaí Gearmánach Joseph von Fraunhofer (Franchofer), in éineacht le priosmaí, slits díraonta agus teileascóip, speictriméadar le cruinneas ard agus cruinneas, a úsáideadh chun anailís a dhéanamh ar speictream na n-astaíochtaí gréine Fíor 4. breathnaíodh don chéad uair nach bhfuil speictream seacht-dath na gréine leanúnach, ach tá roinnt línte dorcha (os cionn 600 línte scoite) air, ar a dtugtar an "líne Frankenhofer" cáiliúil.D'ainmnigh sé na línte is sainiúla de na línte seo A, B, C…H agus chomhaireamh sé thart ar 574 líne idir B agus H a fhreagraíonn d'ionsú na n-eilimintí éagsúla ar an speictream gréine Fíor 5. Ag an am céanna, bhí Fraunhofer mar an gcéanna. ar dtús gríl díraonta a úsáid chun líne-speictrim a fháil agus chun tonnfhad na línte speictreach a ríomh.
Fíor 4. Speictriméadar luath, féachaint leis an duine
Fíor 5 Fraun Whaffe líne (líne dorcha i ribín)
Fíor 6 Speictream gréine, leis an gcuid cuasach a fhreagraíonn do líne Fraun Wolfel
I lár an 19ú haois, d'oibrigh na fisiceoirí Gearmánacha Kirchhoff agus Bunsen le chéile ag Ollscoil Heidelberg, agus le huirlis lasair nua-dheartha Bunsen (an dóire Bunsen) agus rinne siad an chéad anailís speictreach trí línte speictreach sonracha ceimiceán éagsúla a thabhairt faoi deara. (salainn) sprinkle isteach Bunsen lasair dóire fige.7. Thuig siad scrúdú cáilíochtúil na n-eilimintí trí bhreathnú ar an speictrim, agus i 1860 d'fhoilsigh siad fionnachtain speictrim ocht n-eilimint, agus chinn siad go raibh na heilimintí seo i roinnt cumaisc nádúrtha.Cruthaíodh brainse tábhachtach de cheimic anailíseach speictreascópachta mar thoradh ar a dtorthaí: anailís speictreascópach
Fíor.7 Imoibriú lasrach
Sna 20idí den 20ú haois, d'úsáid fisiceoir Indiach CV Raman speictriméadar chun éifeacht scaipthe neamhleaisteach an tsolais agus na móilíní i dtuaslagáin orgánacha a fháil amach.Thug sé faoi deara go bhfuil an solas teagmhais scaipthe le fuinneamh níos airde agus níos ísle tar éis idirghníomhú le solas, ar a dtugtar níos déanaí Raman scaipthe fig 8. Tá an t-athrú ar fhuinneamh solais tréithrithe ag micreastruchtúr na móilíní, agus mar sin úsáidtear speictreascópacht scaipthe Raman go forleathan in ábhair, leigheas, ceimiceán. agus tionscail eile chun cineál agus struchtúr móilíneach substaintí a shainaithint agus a anailísiú.
Fíor 8 Aistríonn an fuinneamh tar éis don solas idirghníomhú leis na móilíní
Sna 30í den 20ú haois, mhol an t-eolaí Meiriceánach an Dr Beckman ar dtús ionsú speictrim ultraivialait ag gach tonnfhad a thomhas ar leithligh chun an speictream iomlán ionsúcháin a mhapáil, rud a nochtfadh cineál agus tiúchan na gceimiceán i dtuaslagán.Tá an bealach solais ionsúcháin tarchurtha seo comhdhéanta den fhoinse solais, speictriméadar, agus sampla.Tá an chuid is mó de chomhdhéanamh réitigh reatha agus braite tiúchana bunaithe ar an speictream ionsúcháin tarchurtha seo.Anseo, roinntear an fhoinse solais ar an sampla agus déantar an priosma nó an ghríl a scanadh chun tonnfhaid éagsúla a fháil Fíor 9.
Fíor 9 Prionsabal Braite Ionúine –
Sna 40í den 20ú haois, ceapadh an chéad speictriméadar braite díreach, agus den chéad uair, cuireadh feadáin photomultiplier PMT agus gléasanna leictreonacha in ionad an bhreathnaithe súl daonna traidisiúnta nó scannán grianghrafadóireachta, rud a d'fhéadfadh an déine speictreach i gcoinne tonnfhad a léamh go díreach. 10. Mar sin, tá an speictriméadar mar ionstraim eolaíoch feabhsaithe go mór i dtéarmaí éasca le húsáid, tomhas cainníochtúil, agus íogaireacht thar thréimhse ama.
Fíor 10 Feadán fóta-iolraitheoir
I lár an 20ú haois, bhí forbairt na teicneolaíochta speictriméadar doscartha ó fhorbairt ábhair agus feistí leathsheoltóra optoelectronic.I 1969, cheap Willard Boyle agus George Smith ó Bell Labs CCD (Gléas Muirear-Chupláilte), a feabhsaíodh agus a forbraíodh ina fheidhmchláir íomháithe ag Michael F. Tompsett sna 1970idí.Willard Boyle (ar chlé), bhuaigh George Smith a bhuaigh an Duais Nobel as a n-aireagán an CCD (2009) a thaispeántar Fíor 11. I 1980, d'fhorbair Nobukazu Teranishi de NEC sa tSeapáin fótadiode seasta, rud a chuir feabhas mór ar an gcóimheas torainn íomhá agus taifeach.Níos déanaí, i 1995, chum Eric Fossum NASA an braiteoir íomhá CMOS (Leathsheoltóra Comhlántach Miotail-Ocsaíd), a ídíonn 100 uair níos lú cumhachta ná braiteoirí íomhá CCD dá samhail agus a bhfuil costas táirgthe i bhfad níos ísle aige.
Fíor 11 Willard Boyle (ar chlé), George Smith agus an CCD (1974)
Ag deireadh an 20ú haois, le feabhsú leanúnach na teicneolaíochta próiseála agus déantúsaíochta sliseanna optoelectronic leathsheoltóra, go háirithe le cur i bhfeidhm eagar CCD agus CMOS i speictriméadar Fíor 12, éiríonn sé indéanta raon iomlán speictrim a fháil faoi aon nochtadh amháin.Le himeacht ama, tá úsáid fhairsing aimsithe ag speictriméadar i raon leathan feidhmchlár, lena n-áirítear ach gan a bheith teoranta do bhrath / tomhas datha, anailís tonnfhad léasair, agus speictreascópacht fhluaraiseachta, sórtáil LED, trealamh íomháithe agus braite soilsithe, speictreascópacht fhluaraiseachta, speictreascópacht Raman, agus níos mó. .
Fíor 12 Sliseanna CCD éagsúla
Sa 21ú haois, tá teicneolaíocht dearadh agus déantúsaíochta cineálacha éagsúla speictriméadar tar éis aibiú agus a chobhsú de réir a chéile.Leis an éileamh méadaitheach ar speictriméadar i ngach gné den saol, tá forbairt speictriméadar níos gasta agus níos sainiúla don tionscal.Chomh maith leis na táscairí paraiméadair optúla traidisiúnta, tá ceanglais shaincheaptha ag tionscail éagsúla maidir le méid toirte, feidhmeanna bogearraí, comhéadain cumarsáide, luas freagartha, cobhsaíocht, agus fiú costais speictriméadar, rud a fhágann go bhfuil forbairt speictriméadar níos éagsúlaithe.
Am postála: Nov-28-2023