In dit artikel wordt uitgelegd wat monochromatoren zijn. Je ontdekt daarom wat de functie is van een monochromator, de onderdelen van een monochromator en wat de verschillende soorten monochromatoren zijn.
Wat is een monochromator?
Een monochromator is een optisch instrument dat de samenstelling van licht scheidt op basis van zijn golflengte. Met andere woorden, een monochromator is een apparaat dat wordt gebruikt om licht te filteren en alleen straling met de gewenste golflengte te selecteren.
Daarom komt in een monochromator polychromatisch licht (licht waarvan het spectrum verschillende golflengten heeft) binnen en gaat monochromatisch licht (licht met een enkele golflengte) uit.
De naam monochromator komt van de Griekse woorden mono- , wat één betekent, en chroma , wat kleur betekent.
Delen van een monochromator
Nu we de definitie van een monochromator kennen, gaan we kijken wat de onderdelen van dit type meetinstrument zijn:
- Ingangsspleet : deel van de monochromator waardoor polychromatisch licht binnenkomt.
- Uitgangsspleet : deel van de monochromator waardoor monochromatisch licht naar buiten komt.
- Concave spiegels (of collimerende spiegels) : dit zijn twee spiegels die verantwoordelijk zijn voor het reflecteren van licht.
- Diffractierooster : Dit is het deel van de monochromator dat de polychromatische lichtbundel scheidt in monochromatische lichtbundels met verschillende golflengten. Afhankelijk van het type monochromator wordt soms een prisma gebruikt in plaats van een diffractierooster om deze functie uit te voeren.
Dit is het ontwerp van een typische monochromator, vaak een Czerny-Turner-monochromator genoemd.
Hoe een monochromator werkt
Het werkingsprincipe van een monochromator is als volgt:
- De te bestuderen lichtbundel wordt door de ingangsspleet van de monochromator geïntroduceerd.
- De eerste concave spiegel van de monochromator is verantwoordelijk voor het transformeren van gewoon licht in gecollimeerd licht, dat wil zeggen dat hij de verschillende lichtstralen perfect evenwijdig aan elkaar maakt.
- Het diffractierooster scheidt de polychromatische lichtbundel in lichtbundels met verschillende golflengten. In plaats van een diffractierooster kan ook een prisma worden gebruikt.
- De tweede concave spiegel richt het afgebogen licht naar de uitgangsspleet.
- De uitgangsspleet laat alleen lichtstralen met de gewenste golflengte door, zodat golven uit de rest van het elektromagnetische spectrum niet buiten de monochromator kunnen komen.
Soorten monochromatoren
Er zijn twee soorten monochromatoren :
- Grating Monochromator – Dit type monochromator maakt gebruik van een diffractierooster om de polychromatische lichtbundel te scheiden in verschillende lichtbundels op basis van hun golflengte.
- Prisma Monochromator – Het dispersieve element van de monochromator is een prisma. Licht komt dus het prisma binnen en breekt het in verschillende kleuren.
Uiteindelijk is het enige verschil tussen de twee soorten monochromatoren de methode die wordt gebruikt om de straling te scheiden in stralen met verschillende golflengten. Momenteel worden roostermonochromatoren meer gebruikt.
Monochromator en spectrofotometer
Het verschil tussen een monochromator en een spectrofotometer is dat de monochromator licht in verschillende golflengten scheidt, terwijl een spectrofotometer de intensiteit van het licht meet en de kleur van een object evalueert.
De monochromator maakt echter deel uit van een spectrofotometer, dus een spectrofotometer bevat binnenin een monochromator.
Voor meer informatie over de spectrofotometer klikt u op de volgende link:
Verschil tussen monochromator en filter
Het verschil tussen een monochromator en een filter is hun bereik. De monochromator en het filter worden gebruikt om een golflengte van polychromatisch licht te selecteren. Filters zijn echter eenvoudiger dan monochromatoren.
Filters zijn dus goedkoper dan monochromatoren, maar ze zijn minder efficiënt en worden vooral gebruikt voor zichtbaar licht.