Feed
Άρθρα
Σχόλια

Το φασματοσκόπιο που φιλοξενείται στην αίθουσα επισημονικών οργάνων του Πανεπιστημίου Πανεπιστημίου Αθηνών φαίνεται να χρησιμοποιήθηκε στα τέλη του 19ου αιώνα από το εργαστήριο της Χημείας. Η φασματοσκοπική  παρατήρηση των στερεών ουσιών ή διαλυμάτων οδηγούσε στην ταυτοποίηση των μετάλλων, μέσα από τα γραμμικά φάσματα  που παράγονταν.  Η παρατήρηση των αερίων     οδησούσε αντίστοιχα στην ταυτοποίηση των αερίων στοιχείων του περιοδικού πίνακα [1].

Την χρησιμοποίηση της φασματοσκοπικής ανάλυσης σαν μέθοδο ταυτοποίησης την συναντάμαι στο επιστημονικό έργο του Καθηγητή Αναστασίου Χρηστομάνου. Αναφέρεται ότι κατά την ηφαιστειακή δραστηριότητα στη Σαντορίνη το Ιανουάριο του 1866 ο Καθηγητής Χρηστομάνος έμεινε στο νησί της Θήρας μέχρι τα τέλη Φεβρουαρίου και πραγματοποίησε αναλύσεις υδάτων, αερίων και πετρωμάτων, συλλέγοντας παράλληλα αρκετά δείγματα, τα οποία εξέτασε ακολούθως στο Πανεπιστήμιο, χρησιμοποιώντας μάλιστα και την φασματοσκοπική ανάλυση[1].

Το συγκεκριμένο επιστημονικό όργανο περιλαμβάνει τέσσερα τμήματα, το γυάλινο πρίσμα (P), και τρεις διόπτρες: α) το τηλεσκόπιο (Α)μέσα από το οποίο παρατηρούμε το φάσμα που σχηματίζεται, β) τον κατευθυντήρα (Β) μια διάταξη από συγκλίνοντες φακούς και μια λεπτή σχισμή τοποθετημένη στην εστιακή απόσταση των δύο φακών, ο οποίος στέλνει πάνω στο πρίσμα δέσμη παράλληλων ακτίνων προς ανάλυση, γ) την διόπτρα (C), η οποία εγκλείει μικρομετρική κλίμακα[2].

Στην περιγραφή του οργάνου αναφέρεται ότι ο κατασκευαστής είναι άγνωστος εκτιμώντας ότι μάλλον είναι γαλλικής κατασκευής. Τη περίοδο αυτή στην Ευρώπη σημαντικοί κατασκευαστές επιστημονικών οργάνων ήταν η εταιρεία Max Kohl, στον κατάλογο της οποίας περιγράφεται ένα φασματοσκόπιο αντίστοιχης δομής και λειτουργίας (α) όπως αυτό του Πανεπιστημίου.
Επίσης αναφέρεται αντίστοιχο όργανο στον κατάλογο των επιστημονικών οργάνων της γαλλικής εταιρείας J. Duboscq το 1870, (β) .


(α)                                                                                            (β)

Ιστορική Αναδρομή
Η Φασματοσκοπία έχει ως προέλευσή της το περίφημο εκείνο πείραμα του Νεύτωνα που πρώτος το 1668 πέτυχε να λάβει φάσμα του Ηλιακού φωτός με παρεμβολή ενός διαφανούς πρίσματος στη πορεία λεπτής φωτεινής δέσμης. Με αυτό τον τρόπο έλαβε δηλαδή μια πολύχρωμη επιμήκη δέσμη που αποτελούνταν κατά σειρά από τα χρώματα: κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε και ιώδες. Αυτή η ακολουθία των χρωμάτων δεν ήταν κάτι καινούργιο, απαντάται με αυτήν ακριβώς τη σειρά στο ουράνιο τόξο. Σίγουρα την είχαν παρατηρήσει πάρα πολλοί επιστήμονες πριν από αυτόν. Ομως ο Νεύτωνας ήταν ένα συστηματικό πνεύμα και προσπάθησε με μια σειρά από λεπτομερέστερα πειράματα να μελετήσει τις ιδιότητες των χρωμάτων αυτής της ταινίας. Στην αρχή λοιπόν θέλησε να διαπιστώσει αν το φαινόμενο εξαρτάται από το είδος του πρίσματος ή τη θέση του στη διαδρομή της δέσμης και διαπίστωσε ότι κάτι τέτοιο δεν συμβαίνει. Στη συνέχεια δοκίμασε να δει αν το καθένα από τα επτά αυτά χρώματα μπορούσε να αναλυθεί περαιτέρω με ένα δεύτερο πρίσμα. Διαπίστωσε ότι όχι μόνο αυτό δεν συμβαίνει, αλλά κατάλαβε ότι η ανάλυση του φωτός οφείλεται στο ότι το πρίσμα «κάμπτει» κατά διαφορετική γωνία τα διάφορα χρώματα, το ιώδες περισσότερο από όλα και το κόκκινο λιγότερο. Για ελέγξει αν το φαινόμενο είναι αναστρέψιμο έβαλε ένα δεύτερο πρίσμα στην πολύχρωμη δέσμη που προέκυπτε από το πρώτο, με την ακμή του αντίθετα προσανατολισμένη. Διαπίστωσε ότι η πολύχρωμη δέσμη συγκεντρώνεται πάλι σε μια λευκή κηλίδα. Ετσι κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα χρώματα της ίριδας είναι βασικά ενώ το λευκό φως δεν είναι βασικό, αλλά αποτελείται από μείγμα χρωμάτων.
Σήμερα γνωρίζουμε ότι το φως είναι ημιτονοειδής παλμική κίνηση που χαρακτηρίζεται από το μήκος κύματος αυτής.
Το 1802 ο Βόλλαστον εξετάζοντας το ηλιακό φάσμα λεπτομερέστερα παρατήρησε πλήθος σκοτεινών παράλληλων ραβδώσεων. Το 1814 ο Ιωσήφ Φραουνχόφερ μελέτησε τις ραβδώσεις αυτές και σύγκρινε διάφορα φάσματα με του ηλιακού. Έκτοτε οι ραβδώσεις αυτές του ηλιακού φάσματος φέρονται ως ραβδώσεις Φραουνχόφερ.

Μερικές εξ αυτών είναι λεπτότατες και άλλες εντονότερες ενώ η όψη και η διάταξη αυτών είναι ανεξάρτητες της ύλης και της διαθλαστικής γωνίας του πρίσματος. Την εξήγηση των ραβδώσεων έδωσαν το 1859 οι Κίρχοφ και Μπουνσεν που διαπίστωσαν πως αυτές οφείλονται στην ύπαρξη διάπυρων αερίων στοιχείων στον Ήλιο, όπως νατρίου, (ραβδώσεις D), καλίου (ραβδώσεις A-B), σιδήρου κ.λπ. Η διαπίστωση όμως αυτή ήταν αρκετή για την γένεση της φασματοσκοπικής χημικής ανάλυσης.

Η φασματοσκοπία είναι ένας γενικός όρος για το πεδίο της επιστήμης που ασχολείται με την αλληλεπίδραση διαφόρων τύπων ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με την ύλη .

[1] Αναστάσιος Κ. Χρηστομάνος, (1899)

[2] Επιστημονικά Όργανα: Εργαλεία Έρευνας και Εκπαίδευσης (2015)

[1] Επιστημονικά Όργανα: Εργαλεία Έρευνας και Εκπαίδευσης (2015)

Αφήστε μια απάντηση

Top
 
Μετάβαση σε γραμμή εργαλείων