Componente, função monocromadora, tipos

Ele monocromador É um dispositivo óptico capaz de fornecer ou filtrar a luz de um determinado comprimento de onda (cor), dentro de uma faixa estreita de comprimentos de onda. Pode -se dizer, em termos vagos e poéticos, que é um filtro colorido muito seletivo.

A luz branca, por exemplo, é composta por um conjunto de comprimentos de onda (cores), correspondendo à área visível do espectro eletromagnético; Como visto nas diferentes cores do arco -íris. A água cai refratam a luz, produzindo uma variedade de cores diferentes.

Diagrama dos componentes de um monocromador e como ele funciona para obter apenas os raios verdes de uma luz de entrada

No monocromador, há um fenômeno semelhante. Este dispositivo está em contato com uma lâmpada de tungstênio (luz visível) ou com uma lâmpada de deutério (luz visível ao toque), que produz a luz que é introduzida no monocromador através da fenda de entrada.

A luz, uma vez dentro do monocromador, é levada para uma rede de rede ou difração, capaz de decompando -a nos diferentes comprimentos de onda que a formam. A grade pode guiar, assistida por um espelho, o comprimento de onda necessário para a fenda de saída.

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Componentes monocromatores

O monocromador clássico de Czerny-Turner consiste nas seguintes partes: uma fenda de entrada, um espelho colimador, uma rede ou grade de difração, um segundo espelho e a fenda de saída.

Fenda de entrada

A fenda de entrada permite a entrada de luz branca (policromática), da lâmpada de iluminação, dentro do monocromador. Você pode regular a largura desta fenda para controlar a intensidade da luz que passa por ela.

Espelho Colimator

A função desse espelho é transformar os raios de luz que convergem em raios de luz paralelos. Este é um requisito necessário para a difração.

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No caso de gotas de água produzidas pelo arco -íris, os raios do sol que os afetam se comportam como paralelos devido à grande distância que separa o sol da terra.

Rede de grade ou difração

É uma estrutura plana em cuja superfície uma série de ranhuras foi feita por uma certa distância. Quando a luz do espelho colimador influencia os slots, sua decomposição é produzida nos comprimentos de onda que compensam.

As luzes de cada comprimento de onda emergem da grade com um ângulo diferente. Ao usar um controle, a inclinação da grade de difração pode ser modificada, para permitir o comprimento de onda desejado da fenda de saída.

Mirror de foco

A função desse espelho é guiar os raios de luz, da rede de difração, em direção à fenda de saída.

Lenços de partida

Esta fenda é a que permite a saída da luz monocromática do interior do monocromador. Sua largura é condicionada pela intensidade da luz emergente e pela largura da banda que contém o comprimento de onda desejado.

Função monocromadora

Monocromador em uma linha de raio X. Fonte avançada de fótons, Argonne National Laboratory. Laboratório Nacional de Alamos, Atribuição, via Wikimedia Commons

O monocromador é usado em vários dispositivos ópticos e instrumentos usados ​​no ensino, em laboratórios de pesquisa e em laboratórios clínicos.

Espectrofotômetro

Os monocromadores estão presentes em espectrofotômetros, dispositivos usados ​​em laboratórios para diferentes fins; Por exemplo, ao determinar a atividade de diferentes enzimas, na concentração de substâncias metabólicas, na concentração de macromoléculas, etc.

O monocromador fornece uma luz de uma certa onda que é especificamente absorvida por uma substância, sendo capaz de determinar sua concentração devido a uma relação entre a concentração da substância e sua absorção da luz.

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Para fazer isso, uma curva de calibração é construída, com base na lei de Beer-Lambe. A absorção de luz pode ser expressa como uma transmitância, indicando 100% de transmitância quando a luz não é absorvida por substâncias. Enquanto isso, uma menor transmitância indicará a absorção de luz.

Espectrofluorômetro

Existem substâncias capazes de emitir fluorescência, cuja concentração pode ser obtida com o uso de um espectrofluorômetro.

Este dispositivo possui dois monocromadores: um serve para a excitação de uma substância, o que permite que a substância emite fluorescência; e o outro permite usar a fluorescência produzida para determinar a concentração da substância examinada.

Espectrofotômetro de absorção atômica

É um equipamento usado na determinação da concentração de metal, como sódio, potássio, ferro, cobre, magnésio, cálcio, etc., ser capaz de usar como uma técnica de absorção ou emissão.

Na técnica de absorção atômica, a amostra em solução vaporiza com uma mistura de acetileno e oxigênio.

A luz de uma lâmpada, específica para o íon para a qual a concentração é determinada, cruza a chama e parte da luz é absorvida. Mas outra parte da luz atinge um monocromador que faz parte de um espectrofotômetro, que permite a determinação da concentração do íon vaporizado na chama.

Espectrofotômetro de dicroísmo circular

Este equipamento, usado na pesquisa do comportamento de macromoléculas biológicas, está equipado com um monocromador. O dicroísmo circular é usado, entre outros estudos: na determinação da estrutura secundária das proteínas, a formação de proteínas e a desnaturação química ou térmica do mesmo.

Leitor de microplacas

Determine a fluorescência de processos bioquímicos ou imunológicos que ocorrem nas concavidades dos microplacs, recorrendo assim ao uso de um monocromador.

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A técnica chamada ELISA é frequente na quantificação de proteínas, ácidos nucleicos, testes de atividade enzimática, bem como em numerosos procedimentos imunológicos.

Tipos de monocromador

Existem dois tipos de monocromadores, dependendo do dispositivo de difração usado: monocromadores de rede ou rack e prisma.

Monocromadores de rede ou grade de difração

Nestes monocromadores, a difração é realizada por uma grade de difração. Esta é uma superfície plana que tem numerosos slots paralelos e idênticos. Por exemplo: uma grade de luz ultravioleta tem entre 300 e 2.000 slots por mm.

A luz do espelho colimadora afeta as ranhuras das grades e é dividida em radiação de diferentes comprimentos de onda, que emergem das grades com diferentes ângulos.

Por meio de um controle, a inclinação da grade é modificada para influenciar a luz do comprimento desejado na fenda de saída.

PRISM MONOCROMADORES

Um prisma óptico pode refratar a luz do sol nas cores do arco -íris. Quando a luz afeta a face de um prisma, ela é refratada formando um ângulo em relação à interface do ar-cristal do prisma, sendo a refração dependente do índice de refração.

Além disso, o índice de refração depende do comprimento de onda da luz. Isso faz com que a luz branca incidente em um prisma seja decomposta em diferentes comprimentos de onda, correspondendo às diferentes cores.

Um controle afeta a luz do prisma desejada no slide de saída do monocromador.

Referências

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