چگونگی کشف و اندازه گیری امواج الکترومغناطیس
مهر 18, 1403
تاریخچه کشف امواج فرابنفش
مهر 18, 1403
در حالی که تعیین دقیق یک “کاشف” برای طیف فروسرخ یا مادون قرمز (IR) دشوار است، اما دانشمندان زیر به ترتیب امواج فرو سرخ را کشف و دانش ما را در مورد این امواج توسعه داده اند:
1. مشاهدات اولیه (1800):
• ویلیام هرشل (1800): هرشل، ستاره شناس مشهور، در حین مطالعه طیف خورشید، تابش مادون قرمز را کشف کرد. او متوجه شد که یک دماسنج که فراتر از انتهای قرمز طیف مرئی قرار دارد، همچنان گرما را ثبت می کند، که نشان دهنده وجود تابش نامرئی است. اگرچه این یک مشاهده پیشگامانه بود، اما ماهیت تابش IR هنوز درک نشده بود.
2. توسعه طیف سنجی مادون قرمز (قرن 19):
• ماچدونیو ملونی (دهه 1830): ملونی خواص تابش IR را مطالعه کرد و تکنیک هایی را برای اندازه گیری آن توسعه داد. او دستگاهی به نام ترموپیل ساخت که به تابش گرما حساس بود.
• پسر ویلیام هرشل، جان هرشل (1840): او اندازه گیری تابش IR را با استفاده از دستگاهی به نام «ضریب حرارتی» و کاتالوگ خواص «گرمای تابشی» مواد مختلف به طور قابل توجهی بهبود بخشید.
• ساموئل پیرپونت لانگلی (دهه 1880): لنگلی سهم قابل توجهی در توسعه بولومترها (دستگاه های حساس به تابش IR) داشت. تحقیقات او منجر به توسعه اولین طیف سنج مادون قرمز کاربردی شد.
3. اوایل قرن بیستم: درک طیف های IR و ارتعاشات مولکولی
• آلبرت مایکلسون (1891): تداخل سنج مایکلسون به ابزاری حیاتی برای اندازه گیری طول موج ها با دقت بیشتر، از جمله طول موج های منطقه IR تبدیل شد.
• دهه 1900 و 1910: درک نظری: توسعه مکانیک کوانتومی و نظریه ارتعاشات مولکولی به توضیح فیزیک پایه جذب IR توسط مولکول ها کمک کرد. دانشمندان شروع به درک این موضوع کردند که مولکول ها، تابش IR را در طول موج های خاص بسته به حالت های ارتعاشی خود جذب می کنند.
نکات کلیدی:
• کشف و توسعه امواج فروسرخ یک تلاش مشترک بود: کشف و درک طیف IR چندین دانشمند و محقق را در طول چندین دهه درگیر کرد.
• از گرما تا طیف: این فقط در مورد یافتن تابش IR نبود. در مورد توسعه ابزارهایی برای اندازه گیری و تجزیه و تحلیل آن بود که منجر به حوزه طیف سنجی مادون قرمز شد.
• درک حالت های ارتعاشی: توسعه مدل های نظری به توضیح اینکه چرا مولکول ها تابش IR را در طول موج های خاص جذب می کنند، کمک کرد و منجر به استفاده از آن در شناسایی و مطالعه ساختارهای مولکولی شد. امروزه طیفسنجی IR یک ابزار قدرتمند در شیمی، علم مواد و زمینههای مختلف دیگر است. این به دانشمندان کمک می کند تا ترکیبات را شناسایی کنند، مخلوط ها را تجزیه و تحلیل کنند، ارتعاشات مولکولی را مطالعه کنند و در مورد ساختارها و تعاملات مولکول ها بیاموزند.
سرچشمه عکس هدر:
https://www.tribonet.org/wiki/infrared-spectroscopy/
