โฟโตเมทรี vs สเปกโตรโฟโตเมทรี
โฟโตเมทรีและสเปกโตรโฟโตเมตรีเป็นการใช้งานที่สำคัญสองประการในการวัดแสง วิธีการทั้งสองนี้มีการใช้งานที่หลากหลายในด้านต่างๆ เช่น เคมี ฟิสิกส์ ทัศนศาสตร์ และดาราศาสตร์ จำเป็นต้องมีความเข้าใจอย่างถ่องแท้ในแนวคิดเหล่านี้เพื่อที่จะเป็นเลิศในสาขาดังกล่าว บทความนี้นำเสนอคำจำกัดความ การใช้งาน ตัวอย่าง ความคล้ายคลึง และความแตกต่างระหว่างการวัดแสงและสเปกโตรโฟโตเมตรี
สเปกโตรโฟโตเมตรีคืออะไร
เพื่อให้เข้าใจสเปกโตรโฟโตเมตรี ก่อนอื่นต้องเข้าใจแนวคิดของสเปกตรัม โดยเฉพาะอย่างยิ่งสเปกตรัมการดูดกลืนแสงแสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่น EM มีรูปแบบอื่น ๆ เช่น X-Rays, ไมโครเวฟ, คลื่นวิทยุ, รังสีอินฟราเรดและรังสีอัลตราไวโอเลต พลังงานของคลื่นเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นหรือความถี่ของคลื่น คลื่นความถี่สูงมีพลังงานจำนวนมาก และคลื่นความถี่ต่ำมีพลังงานในปริมาณต่ำ คลื่นแสงประกอบด้วยคลื่นขนาดเล็กหรือพลังงานที่เรียกว่าโฟตอน สำหรับรังสีเอกรงค์ พลังงานของโฟตอนจะคงที่ สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าคือโครงเรื่องของความเข้มกับความถี่ของโฟตอน เมื่อลำคลื่นที่มีความยาวคลื่นเต็มช่วงถูกส่งผ่านของเหลวหรือก๊าซ พันธะหรืออิเล็กตรอนในวัสดุเหล่านี้จะดูดซับโฟตอนบางตัวจากลำแสง เป็นเพราะผลกระทบทางกลของควอนตัมที่โฟตอนที่มีพลังงานบางอย่างเท่านั้นที่ถูกดูดซับ สิ่งนี้สามารถเข้าใจได้โดยใช้ไดอะแกรมระดับพลังงานของอะตอมและโมเลกุล Spectrophotometry คือการวัดเชิงปริมาณของคุณสมบัติการสะท้อนหรือการส่งผ่านของวัสดุตามฟังก์ชันของความยาวคลื่นสำหรับบริเวณที่มองเห็น แสงสีขาวที่สมบูรณ์แบบประกอบด้วยความยาวคลื่นทั้งหมดภายในบริเวณนั้น สมมติว่าแสงสีขาวถูกส่งผ่านสารละลายที่ดูดซับโฟตอนด้วยความยาวคลื่น 570 นาโนเมตร ซึ่งหมายความว่าโฟตอนสีแดงของสเปกตรัมลดลงในขณะนี้ ซึ่งจะทำให้เกิดความว่างเปล่าหรือความเข้มลดลงที่เครื่องหมาย 570 nm ของพล็อตความเข้มเทียบกับความยาวคลื่น ความเข้มของแสงที่ส่องผ่านเป็นสัดส่วนกับแสงที่ฉายออกมาสามารถวางแผนสำหรับความเข้มข้นที่ทราบบางส่วน และความเข้มผลลัพธ์จากตัวอย่างที่ไม่รู้จักสามารถนำมาใช้เพื่อกำหนดความเข้มข้นของสารละลายได้
โฟโตเมตรีคืออะไร
คำว่า “ภาพถ่าย” หมายถึงแสง และคำว่า “การวัด” หมายถึงการวัด Photometry เป็นศาสตร์แห่งการวัดแสงในแง่ของความสว่างที่รับรู้ต่อสายตามนุษย์ ในการวัดแสง มาตรฐานคือสายตามนุษย์ ความไวของดวงตามนุษย์ต่อสีต่างๆ นั้นแตกต่างกัน สิ่งนี้จะต้องนำมาพิจารณาในการวัดแสง ดังนั้นจึงใช้วิธีการขยายสัญญาณเพื่อให้เอฟเฟกต์จากแต่ละสีเหมือนกันกับของดวงตาเนื่องจากตามนุษย์ไวต่อแสงที่มองเห็นเท่านั้น การวัดแสงจึงอยู่ในช่วงนั้นเท่านั้น
โฟโตเมทรีและสเปกโตรโฟโตเมตรีต่างกันอย่างไร
• การวัดสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ใช้กับสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมด แต่การวัดแสงใช้ได้กับแสงที่มองเห็นเท่านั้น
• โฟโตเมทรีวัดความสว่างโดยรวมตามที่ตามนุษย์เห็น แต่สเปกโตรโฟโตเมตรีจะวัดความเข้มที่ความยาวคลื่นแต่ละช่วงของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดที่จำเป็นในการวัด