Üdv! Valaki el tudná magyarázni a fotometriát egyszerűen?

Ha erre gondolsz (nem semmi, hogy ezt is ki kell találni)

[link]

akkor ezek csak becslések. Jól néznek ki az ugráló számok, de kb. ennyi.

Ha egy anyagot megvilágítunk elektromágneses sugárzással (pl látható fénnyel, UV-vel, infravörössel stb), akkor az történik, hogy a sugárzásban levő fotonok valamilyen kölcsönhatásba lépnek az anyag molekuláival.

Ez a kölcsönhatás a sugárzás típusától függően sokféle lehet: van amelyik egy bizonyos módon megpörgeti a molekulát, van amelyik megrezgetei a molekula egyik részét, van amelyik gerjeszteni tudja a molekulát vagy elnyelődik.

Midnen fotonnak van egy olyan tulajdonsága, amit hullámhossznak neveznek. A hullámhossz egyben a foton energiáját is jelenti (kis hullámhossz, nagy energia). A hullámhosszt nanométerben (nm) mérik, pl a 400 nm-es fény az lila, az 500-as zöld, a 600-as körül piros. A 800-ast már nem látjuk (infravörös), ahgy a 300-ast sem (UV).

Namost ha egy foton beleütközik egy molekulába, csak akkor tud vele valamit kezdeni, ha az adott foton energiája megfeleltethető valamilyen molekuláris "történésnek". Mivel a foton az egy fix energiacsomag, és ugye az energia a hullámhossztól függ, ezért csak akkor fog elnyelődni, ha a teljes energiáját át tudja adni. Ha nem, akkor visszapattan vagy áthalad az anyagon. Illetve megeshet az, hogy a maradék energia egy másik foton képében távozik, azaz az anyag el is nyel valamit, de ki is bocsát cserébe.

Például ha egy adott hullámhossz pont annyi energiát jelent, ami meg tud rezgetni egy OH csoportot, akkor ha az adott anyag rendelkezik OH csoporttal, akkor el fogja nyelni ezt a fotont, de ha nem, akkor nem.

Tehát már látod, hogy midnen anyag a szerkezetétől függően vagy elnyel egy adott hullámhosszú fotont, vagy nem. Például egy anyag nyeljen el úgy, hogy 400-at igen, 450-et nem, 500-at nem, 600-at igen. Ezt a mintát az anyag spektrumának nevezzük, az elnyeléseket csúcsnak hívják. Más anyagnak meg lehet hogy 450-en van egy csúcsa, de 400-on, 500-on meg 600-on nincs.

Ezt a spekrumot meg lehet mérni minden anyagra, nem csak 50-es felbontással, de sokkal sűrűbben, nem csak 400 és 600 közt, de akár sokkal szélesebb tartományban. Ez a spektrum az anyagra jellemző egyedi "ujjlenyomat", és kétféleképpen lehet felhasználni.

Az egyik felhasználás az, hogy ismeretlen anyagkeverékről megmondjuk, hogy mi van benne. Nyilván a csúcsok össze lesznek keveredve, ha az egyik anyag csak 400-on ad csúcsot, a másik meg 500-on, akkor a keverék adni fog mindkettőn. De mivel a spektrum nem csak ebből a kettőből áll, ha ügyesen meg tudjuk mérni a teljes spetrumot, akkor ki tudjuk találni, hogy milyen anyagok vannak összekeverve.

A másik lehetőség a koncentráció mérése, azaz mennyi anyag van egy mintában. Ehhez tudni kell, hogy milyen anyagról beszélünk. Ha tudjuk, hogy ez az anyag ad egy csúcsot mondjuk 400-on meg 500-on, akkor ki tudunk választani egyet, amit meg tudunk mérni. A csúcs jelenléte az anyagtól függ, de az abszolút nagysága az anyag mennyiségétől. Azaz ha tudjuk, hogy mondjuk rálövünk az anyagra 100 fotont, és teszem azt, 20 mM koncentráció fog elnyelni 50 fotont (ez is egy előre megmért infó), akkor ha az elnyelés 25 foton, akkor az ismeretlen mintában 10 mM volt a koncentráció.

(Ez még függ a fényúttól, de tegyük fel hogy ezt sztenderdizáltuk.)