Si vous vous êtes déjà demandé comment les scientifiques mesurent la lumière et analysent les matériaux, restez avec nous parce que vous allez découvrir quelque chose de très cool ! Aujourd'hui, nous allons parler d'un type spécifique d'outil, le Spectrophotomètre à Double Faisceau UV-Vis. Sous sa forme simple et qualitative, cet outil, qui aide de nombreux laboratoires dans le monde, permet aux scientifiques de comprendre les interactions de leurs matériaux avec la lumière. Et il permet aux scientifiques de déterminer la quantité de lumière qu'un échantillon absorbe ou laisse passer. Nous allons maintenant examiner plus en détail les principes fondamentaux des Spectrophotomètres à Double Faisceau UV-Vis et leur fonctionnement.
Instrumentation : Spectrophotomètre UV-Vis à double faisceau. Cet outil est un peu différent car il utilise deux faisceaux de lumière au lieu d'un seul. Puisque nous utilisons deux faisceaux de photons pour l'expérience, l'un passe par l'échantillon que nous souhaitons examiner et le second — l'échantillon de contrôle. En comparant l'absorption ou la quantité de lumière qui traverse l'échantillon avec celui du faisceau de contrôle, les scientifiques peuvent déterminer combien une substance spécifique est présente dans l'échantillon. Cela fournit un outil puissant pour une grande variété d'expériences.
Pour apprécier le fonctionnement de cet outil, il nous faut connaître quelques notions sur la lumière elle-même. La lumière est composée de petites particules appelées photons. Ce sont ces photons qui produisent les couleurs que nous percevons. La longueur d'onde de ces photons détermine la couleur de la lumière. Un système utilisé dans le spectrophotomètre à double faisceau UV-Vis que nous pouvons utiliser consiste à avoir deux faisceaux lumineux, où un faisceau passe à travers l'échantillon et l'autre sans passer par l'échantillon. Différentes sources peuvent être utilisées pour la lumière, comme une lampe à tungstène utilisée pour la lumière blanche, ou une lampe à deutérium, utilisée pour la lumière ultraviolette.
Lorsque le faisceau de lumière traverse un échantillon, quelque chose d'intriguant se produit. Certaines des photons sont absorbés par la modification, et d'autres passent sans être affectés. Différents matériaux ont des compositions uniques qui déterminent les longueurs d'onde spécifiques de lumière qu'un échantillon va absorber. Cette absorption entraîne une perte de luminosité de la lumière, et l'outil mesure la quantité de lumière absorbée par une partie spécialisée appelée détecteur.
Une fois que le détecteur capte la lumière, il transmet un signal à un ordinateur qui traite les données. Ensuite, l'ordinateur applique une formule connue sous le nom de Loi de Beer pour déterminer la quantité de substance présente dans l'échantillon. La loi de Beer nous dit que la quantité de lumière absorbée en traversant un échantillon est proportionnelle aux concentrations de cette substance dans cet échantillon. Cela signifie que plus la lumière est absorbée, plus il y a de cette substance.
Le spectrophotomètre à double faisceau UV-Vis a une bonne raison d'être utilisé de nombreuses heures. Avant tout, cet outil est très réputé pour ses résultats précis. Sa capacité à mesurer de petites quantités de substances diverses est essentielle pour l'analyse scientifique. Il possède également la caractéristique formidable de ne pas endommager l'échantillon, permettant ainsi aux scientifiques de l'observer sans en altérer quoi que ce soit. Cela en fait donc une méthode sûre d'analyse.
Les spectrophotomètres à double faisceau UV-Vis sont couramment utilisés dans divers domaines, tels que l'étude des concentrations de médicaments dans les échantillons sanguins et urinaires dans la recherche médicale. Dans l'industrie chimique, ces outils servent à vérifier la pureté des produits chimiques et à détecter les impuretés. Les scientifiques environnementaux les utilisent pour surveiller la pollution de l'air et de l'eau, ce qui aide à protéger notre environnement.
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