Componentes y Funcionamiento de Espectrofotómetros

Componentes del Espectrofotómetro

Los espectrofotómetros constan de varios componentes esenciales:

• Fuente de energía radiante
• Rendijas de entrada y salida
• Sistema selector de longitud de onda (monocromador)
• Cubeta para la muestra
• Detector de energía radiante
• Dispositivo de lectura de la señal

Monocromadores

Los monocromadores aíslan una longitud de onda específica de la luz. Pueden ser de dos tipos:

• Prismas: Utilizan una lente colimadora para producir un haz de luz paralelo y un prisma para dispersar la luz.
• Redes de difracción: Emplean un espejo colimador para generar un haz paralelo y una red de difracción para dispersar la luz.

Sistemas de Doble Haz

Los espectrofotómetros de doble haz mejoran la precisión al compensar las fluctuaciones en la fuente de luz y el detector. Hay dos tipos principales:

Doble Haz en el Espacio

Este sistema utiliza dos haces de luz que pasan simultáneamente a través de la muestra y una referencia. La diferencia en las señales se mide para determinar la absorbancia de la muestra. Esto compensa las variaciones en la intensidad de la fuente de luz.

Doble Haz en el Tiempo

En este sistema, un solo haz de luz pasa alternativamente a través de la muestra y la referencia mediante un interruptor giratorio (chopper). La diferencia o proporción de las señales se mide y se utiliza para calcular la absorbancia. Este diseño compensa las variaciones en la fuente de luz y la sensibilidad del detector.

Selector de Longitud de Onda: Red de Difracción

Las redes de difracción son componentes clave en los espectrofotómetros para seleccionar longitudes de onda específicas. Funcionan según los principios de interferencia y difracción.

Funcionamiento:

1. La luz del espejo colimador llega a la red de difracción.
2. La luz se difracta en cada ranura de la red.
3. Los haces paralelos de diferentes ranuras interfieren constructivamente, produciendo un color específico en cada dirección.
4. La ranura de salida permite el paso de una longitud de onda específica.

Filtros de Interferencia

Los filtros de interferencia también se utilizan para seleccionar longitudes de onda específicas. Se basan en la interferencia constructiva y destructiva de la luz.

Descripción:

Dos láminas de vidrio separadas por una sustancia dieléctrica con caras internas reflectantes.

Funcionamiento:

1. La luz con diferentes longitudes de onda entra por la hendidura.
2. Dentro del filtro, se producen interferencias constructivas y destructivas.
3. Solo la longitud de onda que coincide con la distancia entre las láminas de vidrio experimenta una interferencia constructiva y pasa a través de la rendija de salida.