فتومتر یا نورسنج چیست؟

فتومتر یا نورسنج وسیله‌ای است که برای اندازه‌گیری ویژگی‌ها و خواص نور به کار میرود؛ از جمله خواص و ویژگی‌ های نور می توان به شدت نور، رنگ و شار نوری منبع نور اشاره کرد و اندازه‌گیری تمامی این ویژگی‌ها با استفاده از فتومتر ممکن است.

اساس کار دستگاه‌های فتومتر

نورسنج‌ها با جمع‌آوری تابش ساطع شده از منبع نور میتوانند طول موج و انتشار اتمی را اندازه‌گیری کنند. نورسنج‌ها داده‌هایی که از تابش ورودی بدست می‌آورند با طی فرآیندی به تابش طیفی تبدیل میکند. برای اندازه‌گیری‌های مربوط به نور مادون قرمز یا فرابنفش می توان از فتومترها استفاده کرد.

کاربردهای دستگاه فتومتر:

دستگاه‌های فتومتر در صنایع زیادی مانند فیزیک اخترشناسی، پزشکی، صنایع غذایی و … کاربردهای فراوانی دارند. به عنوان مثال، سیتوفتومتر برای اندازه گیری شدت نور عبوری از بخش‌ هایی از سلول استفاده می شود. در مقابل، اسپکتروفتومتر برای اندازه گیری و مقایسه طول موج بین منابع نور استفاده می شود. در آزمایشات مربوط به الکل و مواد مخدر، گاهی اوقات از نورسنج برای مقایسه نمونه های آزمایشی با معیارهای استاندارد برای تشخیص وجود ماده مخدر خاص استفاده می شود.

نکات مهم نگهداری از فتومتر:

• دستگاه را تا حد امکان خشک نگه دارید.
• برای کالیبراسیون دستگاه با محلول بلنک حتما کووت را با پارچه تمیز کنید، زیرا وجود لکه روی ویال میتواند دستگاه را دچار خطا کند.
• از بسته بودن درب کووت اطمینان حاصل کنید تا محلول نمونه داخل دستگاه نریزد.
• بعد از به پایان رسیدن آزمایش، کووت را از دستگاه خارج کنید.
• باید به صورت منظم و در دوره‌های مشخص لنز دستگاه تمیز شود تا همواره دقیق‌ترین نتیجه به کاربر اعلام شود و طول عمر فتومتر بیشتر شود.
• دستگاه در زمان‌هایی که استفاده نمیشود باید در محلی خشک و خنک نگهداری شود.
• پارچه‌های کثیف و یا مرطوب نباید کنار دستگاه نگهداری شوند.

انواع دستگاه‌های فتومتر:

فتومترها بر اساس محدوده‌ی اندازه‌گیری به 4 دسته تقسیم بندی میشوند و در هر دسته انواع مدل رومیزی و پرتابل وجود دارد که دسته‌بندی آن‌ها به شرح زیر میباشد:

• فتومتر های ویزیبل یا VISI : این گروه از فتومترها عموما قابلیت اندازه‌گیری در محدوده طول موج 400 nm تا nm 800  را دارند و به کمک آن‌ها میتوان میزان نور بازتاب شده از روی یک سطح را اندازه‌ گیری کرد؛ از این دسته از فتومتر ها قالبا در صنایعی مانند تولید رنگ استفاده میشود و به کمک آن ‌ها میتوان رنگ دقیق یک سطح را اندازه ‌گیری کرد. به طور کلی در این دسته نور سفید به روی سطح تابش شده و نور بازتاب شده بعد از گذر از تکفام ساز توسط دستگاه اندازه‌گیری میشود.
• فتومترهای فرابنفش-مرئی یا UV-VISI : از این گروه از نورسنج ها برای اندازه‌گیری میزان نور جذب شده توسط یک محلول رنگی استفاده میشود. اساس کار فتومترهای UV-VISI بر پایه‌ی قانون بیر-لامبرت است که این قانون بیان میکند که بخشی از نور پس از برخورد با شیشه‌ی محلول رنگی، جذب و بخش دیگرش عبور می‌کند. که رابطه‌ی میزان نور عبوری و میزان نور ورودی از رابطه زیر پیروی میکند:

که در این رابطه I₀ همان شدت نور اولیه، I شدت نور عبوری و A مقدار جذب ماده است.

• فتومترهای مادون قرمز یا Infra-Red یا IR : نورسنج‌ ها مادون قرمز اغلب برای تعیین ساختار داخلی یک ماده به کار میروند؛ تفاوت این فتومترها با فتومترهای UV-VISI در این است که این گروه از فتومترها در طول فرآیند انجام آزمایش از آب استفاده نمیکنند و دلیل آن این است که آب جاذب بزرگی برای نور مادون قرمز است و به نور مادون قرمز اجازه عبور نمیدهد، که باعث میشود کاربرد این دستگاه به نمک‌های قابل تشخیص در محدوده‌ی مادون قرمز، ترکیبات گاز و قرص‌های فشرده محدود بشود. از طرفی چون اندازه‌گیری در این دستگاه یا استفاده از تداخل سنج است میتوان تمام طیف را در یک لحظه اندازه‌گیری کرد که باعث صرفه‌جویی در زمان میشود.
• فتومترهای اتمیک ابزوربشن یا جذب اتمی: این فتومترها برای اندازه‌گیری شدت نور متصاعد شده از یک شعله‌ی با حرارت بسیار بالا به کار میروند. این نوع نورسنج‌ها معمولاً در تجزیه و تحلیل محتوای فلزی خاص استفاده می شود و اساس کار این نورسنج ها این است که محلول نمونه با سرعت ثابت و مشخصی به شعله تزریق می شود.

فاکتورهای مهم در انتخاب دستگاه فتومتر:

• محدوده‌ی طول موج اندازه‌گیری هر دستگاه متفاوت است و کاربران باید با توجه به کاربری مد نظرشان دستگاه را انتخاب کنند.
• افرادی که نیاز به انجام آزمایشات میدانی زیادی دارند باید به قابل حمل بودن و یا نبودن آن توجه کنند.
• دقت مدل‌های مختلف با هم متفاوت است لذا باید متناسب با نیاز دستگاه انتخاب شود.
• کاربران باید به امکانات جانبی دستگاه مانند حافظه داخلی و یا قابلیت اتصال به پرینتر و رایانه نیز دقت نمایند تا در خرید محصول دچار مشکل نشوند.
• حجم محفظه‌ی نمونه دستگاه‌های فتومتر از اهمیت زیادی برخوردار است و کاربرانی که نیاز به انجام چند آزمایش به صورت همزمان دارند باید دستگاه با حجم بالا تهیه نمایند.
• ابعاد و طول عمر این دستگاه بسیار مهم است زیرا در صورت خرابی کاربر باید متحمل هزینه‌ی زیادی بشود.