Si vous vous êtes déjà demandé comment les scientifiques mesurent la lumière et analysent les matériaux, restez dans les parages car vous allez découvrir quelque chose de très intéressant ! Aujourd'hui, nous allons discuter d'un type d'outil spécifique, le spectrophotomètre UV-Vis à double faisceau. Dans sa forme simple et qualitative, cet outil, qui est utilisé par de nombreux laboratoires du monde entier, aide les scientifiques à comprendre les interactions des matériaux avec la lumière. Il permet également aux scientifiques de déterminer la quantité de lumière qu'un échantillon absorbe ou traverse. Nous allons maintenant examiner de plus près les principes fondamentaux des spectrophotomètres UV-Vis à double faisceau 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. Comme nous utilisons deux faisceaux de photons pour l'expérience, l'un traverse l'échantillon que nous souhaitons étudier et le second, l'échantillon témoin. En comparant l'absorption ou la quantité de lumière qui traverse l'échantillon au faisceau témoin, les scientifiques peuvent déterminer la quantité d'une substance spécifique contenue dans l'échantillon. Cela fournit un outil puissant pour une grande variété d'expériences.
Pour comprendre le fonctionnement de cet outil, nous devons en savoir un peu plus sur la lumière elle-même. La lumière est composée de petits éléments appelés 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 UV-Vis à double faisceau que nous pouvons utiliser consiste à avoir deux faisceaux lumineux, l'un traversant l'échantillon et l'autre sans l'échantillon. Différentes sources peuvent être utilisées pour la lumière, comme une lampe au tungstène utilisée pour la lumière blanche, ou une lampe au deutérium utilisée pour la lumière ultraviolette.
Lorsque le faisceau lumineux traverse un échantillon, un phénomène intriguant se produit. Certains photons sont absorbés par la modification, tandis que d’autres passent à travers sans être affectés. Différents matériaux ont des compositions uniques qui déterminent les longueurs d’onde de lumière qu’un échantillon absorbera. Cette absorption entraîne une perte de luminosité de la lumière, et l’outil mesure la quantité de lumière absorbée par une pièce 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 à la concentration de cette substance dans cet échantillon. Cela signifie que plus la lumière est absorbée, plus la quantité de cette substance est importante.
Le spectrophotomètre UV-Vis à double faisceau a de bonnes raisons de l'utiliser pendant de nombreuses heures. En premier lieu, cet outil est très connu pour ses résultats précis. Sa capacité à mesurer des quantités infimes de substances diverses est essentielle pour l'analyse scientifique. Il a également la formidable caractéristique de ne pas endommager l'échantillon, ce qui permet aux scientifiques de l'observer sans rien y altérer. Cela peut alors être une méthode d'analyse sûre.
Spectrophotomètres UV-Vis à double faisceau. Ils sont couramment utilisés dans divers domaines comme les études de concentration de médicaments dans les échantillons de sang et d'urine dans la recherche médicale. Dans l'industrie chimique, ces outils sont utilisés pour vérifier la pureté des produits chimiques et détecter les impuretés. Les scientifiques de l'environnement les utilisent pour surveiller la pollution de l'air et de l'eau, ce qui contribue à préserver notre environnement.
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