Qu’est-ce qu’un spectromètre, un spectrophotomètre et un spectroradiomètre ? Quelle est la différence ?
Dispositifs spectraux Introduction
Dans le domaine des appareils spectraux, trois appareils se distinguent : le spectromètre, le spectrophotomètre et le spectroradiomètre. Cependant, ces termes ont été utilisés de manière tellement interchangeable que nous nous sommes sentis obligés de clarifier leurs différences dans un court article.
Les appareils spectraux sont des instruments capables de mesurer, d’identifier et de quantifier avec précision les caractéristiques spécifiques des couleurs contenues dans la lumière provenant d’une source. À partir de ces données, ils peuvent produire un spectre.
Fig 1 Spectre des lampes à incandescence et des LED.
Qu’est-ce qu’un spectromètre ?
Un spectromètre mesure les caractéristiques de la lumière provenant d’une source lumineuse. Ces appareils peuvent également être appelés spectromètres à source lumineuse ou spectromètres optiques.
La source de lumière peut être naturelle (par exemple, le soleil) ou artificielle (par exemple, la lumière LED). Le spectromètre dissèque la lumière entrante en ses longueurs d’onde constitutives, dévoilant ainsi le spectre. En même temps, il peut déduire LUX, CCT, Chroma Map, Flicker, et beaucoup d’autres mesures d’éclairage.
Ils sont utilisés dans le commerce, les agences gouvernementales, la conception d’éclairage, la fabrication, le cinéma, la recherche et l’éducation pour tester et valider la précision et la qualité des sources lumineuses.
En savoir plus : Quelle est la différence entre un spectromètre et un colorimètre ?
Fig 2 Le spectromètre mesure les caractéristiques de la lumière
Qu’est-ce qu’un spectrophotomètre ?
Un spectrophotomètre est utilisé pour identifier des matériaux spécifiques en fonction de leur interaction avec la lumière, en particulier la réflexion, l’absorption et la fluorescence. Par exemple, il peut être utilisé pour déterminer si un échantillon d’eau contient des métaux lourds.
Une cuvette contenant l’échantillon d’eau est placée dans le spectrophotomètre. À l’une des extrémités, une source lumineuse éclaire la cuvette. Si l’eau contient des métaux lourds, une partie de la lumière sera absorbée sous la forme d’un changement de signature de la lumière.
De l’autre côté de la cuvette, un instrument optique spectral mesure la lumière. Il enregistre toute modification de la lumière entrante et produit un spectre lumineux indiquant la présence ou l’absence de métaux lourds.
Fig 3 Le spectrophotomètre identifie les matériaux en fonction de leur réaction à la lumière.
Qu’il s’agisse de déterminer la concentration d’une substance, d’évaluer sa pureté ou de suivre des réactions chimiques, les spectrophotomètres offrent une vision précise du monde moléculaire.
Qu’est-ce qu’un spectroradiomètre ?
Un spectroradiomètre est un appareil conçu pour mesurer le« rayonnement absolu » de l’énergie émise par une source lumineuse. Cette énergie pourrait inclure l’ensemble du spectre lumineux : lumière visible, lumière UV et lumière infrarouge.
« Absolu » signifie que l’on mesure la source de lumière sans fuite de lumière (dispersion) ni interférence lumineuse externe – en fait, il faut couvrir une source de lumière contenant le rayonnement lumineux pour obtenir une mesure pure et quantitative. Pour capter l’énergie rayonnante absolue d’une ampoule, on place généralement l’ampoule à l’intérieur d’une sphère d’intégration, le spectroradiomètre captant les données.
Fig 4a Sphère d’intégration
Les spectroradiomètres UPRtek mesurent le rayonnement lumineux absolu des écrans d’affichage (Fig. 4b). Bien qu’ils n’englobent pas la totalité de l’écran, ils sont placés contre celui-ci et peuvent enregistrer le rayonnement absolu d’une zone localisée. Le spectroradiomètre est ensuite utilisé pour mesurer d’autres endroits de l’écran afin de s’assurer que l’émission de lumière est cohérente à chaque endroit de la surface.
Fig 4b Le spectroradiomètre mesure le rayonnement absolu.
Les spectroradiomètres UPRtek sont utilisés par les fabricants de moniteurs d’affichage, d’écrans de télévision ou de tout autre type de dispositif d’affichage d’images pour s’assurer de la cohérence, de la qualité et de la sécurité visuelle de la lumière.
Différence : Spectromètre et spectrophotomètre
Un spectromètre est un instrument général qui mesure l’intensité de la lumière à travers un spectre, produisant des données spectrales brutes. Un spectrophotomètre, en revanche, est conçu pour analyser la façon dont un échantillon absorbe ou transmet la lumière à des longueurs d’onde spécifiques, ce qui le rend particulièrement utile en chimie, en biologie et pour l’analyse des matériaux.
Principales différences :
- Spectromètre : Il fournit un spectre lumineux complet (longueur d’onde en fonction de l’intensité).
- Spectrophotomètre : Mesure l’absorption ou la transmission d’un échantillon à des longueurs d’onde choisies.
- Application : Les spectromètres sont souvent utilisés dans les domaines de la physique, de l’optique et de la recherche sur l’éclairage, tandis que les spectrophotomètres sont largement utilisés dans les laboratoires pour tester des solutions ou des biomolécules.
Différence : Spectromètre et spectroradiomètre
Principales différences :
- Spectromètre : Produit une intensité relative sans étalonnage absolu.
- Spectroradiomètre : Fournit des données radiométriques calibrées en unités physiques absolues.
- Application : Les spectromètres conviennent à la recherche ou aux études optiques générales, tandis que les spectroradiomètres sont utilisés dans les industries nécessitant des mesures précises et normalisées des sources lumineuses.
Différence : Spectrophotomètre et spectroradiomètre
Principales différences :
- Spectrophotomètre : Mesure les propriétés optiques d’un échantillon, souvent liquide ou solide.
- Spectroradiomètre : Mesure les émissions des sources lumineuses avec une précision radiométrique.
- Application : Les spectrophotomètres dominent dans les laboratoires chimiques et biomédicaux ; les spectroradiomètres sont essentiels pour l’éclairage, l’étalonnage des écrans et les études environnementales.
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Conclusion :
En résumé, les spectromètres, les spectrophotomètres et les spectroradiomètres jouent des rôles distincts mais complémentaires en spectroscopie et en radiométrie. Les spectromètres démêlent le spectre, les spectrophotomètres identifient les matériaux grâce aux interactions lumineuses et les spectroradiomètres quantifient le rayonnement absolu des sources.
Ensemble, ces instruments permettent aux travaux liés à la lumière d’explorer les complexités de la lumière et de la matière, faisant ainsi avancer les frontières du progrès dans les industries et la recherche liées à la lumière.
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Fig 5 Spectromètre UPRtek
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Nous fabriquons des spectromètres, des spectroradiomètres et des spectrophotomètres.
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Fig 7 Spectrophotomètre UPRtek MT-1000
Fig 6 Spectroradiomètre UPRtek MK550T
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