이 문서에서는 단색광 장치가 무엇인지 설명합니다. 따라서 모노크로메이터의 기능, 모노크로메이터의 부품 및 다양한 유형의 모노크로메이터가 무엇인지 알게 될 것입니다.
모노크로메이터란 무엇입니까?
단색기는 파장을 기준으로 빛의 구성을 분리하는 광학 기기입니다. 즉, 모노크로메이터는 빛을 필터링하고 원하는 파장의 방사선만 선택하는 데 사용되는 장치입니다.
따라서 단색광 장치에서는 다색광(스펙트럼의 파장이 다른 빛)이 들어오고 단색광(단일 파장의 빛)이 나옵니다.
모노크로메이터(monochromator)라는 이름은 그리스어로 하나를 의미하는 모노(mono- )와 색을 의미하는 크로마( chroma) 에서 유래되었습니다.
단색 장치의 부품
이제 단색 장치의 정의를 알았으니 이러한 유형의 측정 장비의 부품이 무엇인지 살펴보겠습니다.
- 입구 슬릿(entrance slit) : 다색광이 들어오는 단색광 장치의 일부.
- 출구 슬릿(Exit slit) : 단색광이 빠져나가는 단색광 장치의 일부.
- 오목 거울(또는 시준 거울) : 빛을 반사하는 두 개의 거울입니다.
- 회절 격자 : 이는 다색 광선을 서로 다른 파장의 단색 광선으로 분리하는 단색 장치의 일부입니다. 단색광 장치의 유형에 따라 이 기능을 수행하기 위해 회절 격자 대신 프리즘을 사용하는 경우도 있습니다.
이것은 Czerny-Turner 단색 장치라고도 불리는 일반적인 단색 장치의 설계입니다.
모노크로메이터의 작동 원리
모노크로메이터의 작동 원리는 다음과 같습니다.
- 연구할 광선은 단색 장치의 입구 슬릿을 통해 도입됩니다.
- 단색 장치의 첫 번째 오목 거울은 일반 빛을 시준된 빛으로 변환하는 역할을 합니다. 즉, 서로 다른 광선을 서로 완벽하게 평행하게 만드는 역할을 합니다.
- 회절 격자는 다색 광선을 서로 다른 파장의 광선으로 분리합니다. 회절 격자 대신 프리즘을 사용할 수도 있습니다.
- 두 번째 오목 거울은 회절된 빛을 출구 슬릿 쪽으로 향하게 합니다.
- 출구 슬릿은 원하는 파장의 광선만 통과하도록 허용하므로 나머지 전자기 스펙트럼의 파동은 단색 장치 외부로 나갈 수 없습니다.
단색 장치의 유형
단색광 장치에는 두 가지 유형이 있습니다.
- 격자형 모노크로메이터 – 이 유형의 모노크로메이터는 회절 격자를 사용하여 다색 광선을 파장에 따라 다른 광선으로 분리합니다.
- 프리즘 모노크로메이터 – 모노크로메이터의 분산 요소는 프리즘입니다. 그래서 빛은 프리즘에 들어가서 다른 색상으로 굴절됩니다.
궁극적으로 두 가지 유형의 단색광 장치 간의 유일한 차이점은 방사선을 서로 다른 파장의 광선으로 분리하는 데 사용되는 방법입니다. 현재 격자 단색 장치가 더 많이 사용됩니다.
단색기와 분광광도계
단색화 장치와 분광 광도계의 차이점은 단색 장치는 빛을 서로 다른 파장으로 분리하는 반면, 분광 광도계는 빛의 강도를 측정하고 물체의 색상을 평가한다는 것입니다.
그러나 분광 광도계는 분광 광도계의 일부이므로 분광 광도계에는 단색 장치가 내부에 포함되어 있습니다.
분광 광도계에 대해 자세히 알아보려면 다음 링크를 클릭하세요.
모노크로메이터와 필터의 차이점
모노크로메이터와 필터의 차이점은 범위입니다. 단색광 장치와 필터는 다색광의 파장을 선택하는 데 사용됩니다. 그러나 필터는 단색 장치보다 간단합니다.
그래서 필터는 단색광 장치에 비해 가격은 저렴하지만 효율성이 떨어지며 주로 가시광선에 사용됩니다.