In diesem Artikel wird erklärt, was Monochromatoren sind. Sie erfahren daher, welche Funktion ein Monochromator hat, welche Teile ein Monochromator hat und welche verschiedenen Arten von Monochromatoren es gibt.
Was ist ein Monochromator?
Ein Monochromator ist ein optisches Instrument, das die Zusammensetzung des Lichts anhand seiner Wellenlänge trennt. Mit anderen Worten: Ein Monochromator ist ein Gerät, das dazu dient, Licht zu filtern und nur Strahlung der gewünschten Wellenlänge auszuwählen.
Daher tritt in einen Monochromator polychromatisches Licht (Licht, dessen Spektrum unterschiedliche Wellenlängen aufweist) ein und monochromatisches Licht (Licht einer einzigen Wellenlänge) aus.
Der Name Monochromator setzt sich aus den griechischen Wörtern „mono-“ für „eins“ und „chroma“ für „Farbe“ zusammen.
Teile eines Monochromators
Nachdem wir nun die Definition eines Monochromators kennen, wollen wir uns ansehen, aus welchen Teilen dieser Messgerätetyp besteht:
- Eintrittsspalt : Teil des Monochromators, durch den polychromatisches Licht eintritt.
- Austrittsspalt : Teil des Monochromators, durch den monochromatisches Licht austritt.
- Konkave Spiegel (oder Kollimationsspiegel) : Dies sind zwei Spiegel, die für die Lichtreflexion verantwortlich sind.
- Beugungsgitter : Dies ist der Teil des Monochromators, der den polychromatischen Lichtstrahl in monochromatische Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge aufteilt. Abhängig von der Art des Monochromators wird manchmal ein Prisma anstelle eines Beugungsgitters verwendet, um diese Funktion zu erfüllen.
Dies ist das Design eines typischen Monochromators, der oft als Czerny-Turner-Monochromator bezeichnet wird.
Wie ein Monochromator funktioniert
Das Funktionsprinzip eines Monochromators ist wie folgt:
- Der zu untersuchende Lichtstrahl wird durch den Eintrittsspalt des Monochromators eingeleitet.
- Der erste Hohlspiegel des Monochromators ist für die Umwandlung gewöhnlichen Lichts in kollimiertes Licht verantwortlich, das heißt, er sorgt dafür, dass die verschiedenen Lichtstrahlen perfekt parallel zueinander verlaufen.
- Das Beugungsgitter trennt den polychromatischen Lichtstrahl in Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge. Anstelle eines Beugungsgitters kann auch ein Prisma verwendet werden.
- Der zweite Hohlspiegel lenkt das gebeugte Licht zum Austrittsspalt.
- Der Austrittsspalt lässt nur Lichtstrahlen der gewünschten Wellenlänge durch, sodass Wellen aus dem restlichen elektromagnetischen Spektrum nicht außerhalb des Monochromators austreten können.
Arten von Monochromatoren
Es gibt zwei Arten von Monochromatoren :
- Gittermonochromator – Dieser Monochromatortyp verwendet ein Beugungsgitter, um den polychromatischen Lichtstrahl basierend auf seiner Wellenlänge in verschiedene Lichtstrahlen aufzuteilen.
- Prisma-Monochromator – Das dispersive Element des Monochromators ist ein Prisma. Licht dringt also in das Prisma ein und bricht es in verschiedene Farben.
Letztendlich besteht der einzige Unterschied zwischen den beiden Arten von Monochromatoren in der Methode zur Aufteilung der Strahlung in Strahlen unterschiedlicher Wellenlänge. Derzeit werden Gittermonochromatoren häufiger eingesetzt.
Monochromator und Spektrophotometer
Der Unterschied zwischen einem Monochromator und einem Spektrophotometer besteht darin, dass der Monochromator Licht in verschiedene Wellenlängen aufteilt, während ein Spektrophotometer die Intensität des Lichts misst und die Farbe eines Objekts bewertet.
Der Monochromator ist jedoch Teil eines Spektrophotometers, sodass ein Spektrophotometer einen Monochromator enthält.
Um mehr über das Spektralfotometer zu erfahren, klicken Sie auf den folgenden Link:
Unterschied zwischen Monochromator und Filter
Der Unterschied zwischen einem Monochromator und einem Filter ist ihre Reichweite. Der Monochromator und der Filter werden verwendet, um eine Wellenlänge des polychromatischen Lichts auszuwählen. Filter sind jedoch einfacher als Monochromatoren.
Filter sind also günstiger als Monochromatoren, aber weniger effizient und werden hauptsächlich für sichtbares Licht verwendet.