iSPEX: meet fijnstof met je smartphone iSPEX: meet fijnstof met je smartphone
Menu
Search
pageicon

Spectroscopie

Spectroscopie is de techniek waarbij licht uiteen wordt gerafeld in een spectrum. Om een spectrum te kunnen bestuderen heb je een spectroscoop nodig. Een spectroscoop is een instrument dat het licht splitst in haar verschillende kleuren.

Het belangrijkste onderdeel van een spectroscoop is datgene waarmee het licht wordt uiteengerafeld. Een bekend voorbeeld hiervan is een prisma. Als licht schuin op één van de oppervlakken een prisma binnenkomt, gaat dit licht niet rechtdoor, maar buigt het af. Dit afbuigen van het licht is afhankelijk van de kleur van het licht: blauw licht buigt sterker af dan groen licht, en groen weer sterker dan rood licht. Dit buigen van licht noemen we breking. Als we op deze manier dus wit licht door een prisma laten schijnen zal dit licht uiteengerafeld worden in haar verschillende kleuren.

Als we dit uiteengerafelde licht, of spectrum nu laten schijnen op een detector kunnen we de lichtkracht (ook wel intensiteit) van een elke kleur afzonderlijk bepalen. Een instrument dat de intensiteit van de verschillende kleuren van licht kan meten noemen we een spectrograaf of een spectrometer.

Er zijn verschillende manieren waarop het licht uiteen gerafeld kan worden in een spectrum. Behalve een prisma wordt licht ook in een spectrum ontleed door het op een tralie te laten schijnen. Hierbij buigt het licht door diffractie om, na het passeren van de spleten in een tralie. Ook bij diffractie is de mate van afbuigen afhankelijk van de kleur van het licht. Het effect is daardoor vergelijkbaar met dat van een prisma: wit licht wordt ontleed in een spectrum. Het grootste verschil met breking is dat door diffractie rood licht juist sterker afbuigt dan blauw licht.

Als de spectra van inkomend licht uit verschillende richtingen over elkaar vallen, is de intensiteit van elke kleur afzonderlijk niet meer goed te bepalen. Om dit te voorkomen wordt het licht eerst door een dunne spleet geleid, voordat het op de tralie schijnt. Na door de tralie te zijn ontleed valt het spectrum op een detector die de intensiteit voor elke kleur meet.

Zoals in onderstaande schets te zien is, gebruikt iSPEX deze laatste methode met een spleet (slit) en een tralie (grating). De detector die iSPEX gebruikt om de intensiteit van het spectrum te meten is gewoon de camera van de iPhone. De elementen tussen de tralie en de spleet (polarizer en wave plates) beïnvloeden het licht weer op een andere manier waardoor de polarisatie informatie van het licht vrijkomt. Hierdoor kunnen we met iSPEX naast spectroscopie ook polarimetrie bedrijven. De techniek waarbij spectroscopie wordt gecombineerd met polarimetrie noemen we spectropolarimetrie.