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Breve storia della spettrometria infrarossa

1678
Cristian Huygens propone una teoria ondulatoria della luce

1704
Isaac Newton pubblica il trattato Optiks dove viene descritta una teoria sulla natura della luce, che secondo lui è formata da corpuscoli. Grazie a questa teoria fu possibile spiegare fenomeni quali la riflessione, il movimento in linea retta, la rifrazione e la formazione dell'arcobaleno. Altri fenomeni quali la polarizzazione e l'interferenza non potranno essere invece spiegati in maniera esauriente.

1752
Thomas Melvill realizza un primo rudimentale spettroscopio utilizzando un prisma in vetro con una fenditura d'ingresso rotonda. Grazie ad esso era possibile vedere gli spettri provenienti da sorgenti luminose.

1800 circa
Wollaston modifica lo spettroscopio di Melvill utilizzando una fenditura d'ingresso rettangolare al posto di quella rotonda. Fu così possibile avere immagini più nitide e non sovrapposte. Con questo dispositivo fu possibile rilevare che lo spettro di emissione del sole non era continuo.

1801
Herschel scopre la porzione di spettro che va oltre il rosso.

1802
Thomas Young, giovane fisico inglese, partendo da un'osservazione sperimentale che non poteva essere spiegata, incomincia a nutrire alcuni dubbi sulla teoria corpuscolare di Newton, allora unanimemente accettata.

1805
Joseph Fourier, considerato oggi il primo fisico teorico della storia dell'umanità, inizia ad applicare un rigoroso metodo matematico alla soluzione di problemi pratici. Successivamente altri fisici quali Ampere, Laplace, Rayleigh, Kelvin, Maxwell, Kirchhoff, Helmholtz lo seguirono su questa strada. Fourier studiando la propagazione del calore concepì l'idea delle serie armoniche che poté essere così impiegata per risolvere problemi prima intrattabili.

1808
Malus scopre il fenomeno della polarizzazione.

1814
Joseph Fraunhofer montò un telescopio davanti allo spettroscopio che venne così utilizzato per vedere gli spettri di alcune stelle. Si scoprì che il sole e le stelle avevano spettri simili.

1822
Augustin Fresnel era un ingegnere civile. Facendo alcuni esperimenti scientifici "riscopre" la teoria ondulatoria della luce. Scrive un trattato che farà mutare l'opinione dei fisici sulla natura della luce che da allora diverrà solamente ondulatoria. La teoria di Newton verrà completamente abbandonata. Fresnel formalizza in collaborazione con Arago una teoria completa sulla natura ondulatoria della luce.

1823
John Herschel utilizzando lo spettroscopio che se la luce veniva fatta passare attraverso vetri colorati intere porzioni di spettro erano assenti.

1833 ?
Brewster scoprì che se la luce veniva fatta passare attraverso dei gas alcune porzioni spettrali erano assenti. Fu in pratica il primo ad intuire che esistevano i fenomeni di assorbimento.

1839
Simms e Swaran montarono sullo spettroscopio un collimatore che rendeva i raggi provenienti dalla sorgente, paralleli.

1850 circa
Robert Bunsen e Gustav Kirchoff mostrarono che era possibile eseguire delle analisi chimiche analizzando lo spettro di emissione. Dimostrarono che la posizione di una linea luminosa non cambiava al variare della temperatura della fiamma o quando erano presenti altre sostanze.

1862
Hippolite Fizeau con un apparecchio in grado di generare interferenze determina sperimentalmente le differenze di lunghezza d'onda tra due colori.

1869
Angstroms rileva la posizione delle linee spettrali.

1873
James Clerk Maxwell formula la sua teoria elettromagnetica dove ipotizza che la luce non sia altro che una forma di energia elettromagnetica e che tutte le forme di tale energia siano soggette alle stesse leggi di riflessione, rifrazione, assorbimento, ecc.

1880
S.P.Langley inventa il bolometro, primo sensore di radiazioni infrarosse.

1880
Albert Abraham Michelson progetta uno strumento che chiamò interferometro. In sostanza si trattava di un dispositivo che permetteva di generare e controllare delle interferenze luminose.

1890
John Rowland realizza il primo reticolo di diffrazione.

1897
Fabry e Perot pubblicano i dettagli per la realizzazione di un nuovo modello di interferometro per le misure spettroscopiche (etalon).

1900
Coblentz scoprì che gli spettri infrarossi davano importanti informazioni strutturali sulle molecole.

1903
Lee de Forest inventa il triodo e "nasce" l'elettronica.

1910
Wood e Trowbridge realizzano un reticolo a gradini.

1910-11
Rubens, Hollnagel e Wood realizzarono due importanti miglioramenti montando sull'interferometro di Michelson un sensore ed una sorgente policromatica. Chiamarono questo dispositivo Radiomicrometro e pubblicarono il primo interferogramma.

1916
Viene inventato il tetrodo che permetterà di migliorare i circuiti di amplificazione usati nelle apparecchiature.

anni 20
La spettroscopia diviene abbastanza popolare tra i chimici analitici ed incominciano a diffondersi i primi strumenti a prisma e reticolo che facevano uso di un galvanometro a specchio quale indicatore. La realizzazione di spettrometri IR era limitata dalla grande deriva che questi apparecchi avevano e che non si riusciva a ridurre.

1928
Arthur Hardy realizza il primo strumento commerciale (nel visibile) che verrà prodotto dalla General Electric Company. La caratteristica principale era quella di produrre spettri su carta.

1928
Viene inventato il pentodo che renderà possibile un ulteriore miglioramento dell'elettronica.

1929
A.Pfund realizza un radiometro che risultava insensibile alle variazioni di temperatura. La chiave per ottenere questo importantissimo risultato fu l'uso di un antesignano del chopper.

1930
John Strong realizza un metodo per realizzare grandi prismi in sali di potassio rendendo così possibile la realizzazione di spettrometri nel Mid-IR.

1930-31
Harrison Randall e John Strong producono il primo spettrometro IR in grado di registrare spettri su carta.

1931
F.Firestone realizza una configurazione circuitale che rende gli spettrometri quasi insensibili al drift. Consisteva in un amplificatore accoppiato in AC e non più in CC.

1945
L.Roess realizza il primo amplificatore Ac da usarsi con una termopila. Utilizza anche un sistema elettronico per accordare la risposta dell'amplificatore alla frequenza del chopper. Lo spettro ottenuto viene letto su di una pellicola fotografica.

1946
Viene inventato il thermistor bolometer.