Ein Monochromator ist ein Gerät, das eine Wellenlänge von sichtbarem Licht, nicht sichtbarem Licht oder Strahlung vollständig übertragen kann. Im Gegensatz zu vielen licht-, energie- oder strahlungsdurchlässigen Geräten überträgt ein Monochromator eine reine Wellenlänge. Die meisten Übertragungsgeräte übertragen eine Hauptenergieform, aber sie wird oft durch meine nahegelegenen Bänder verzerrt, wie z. B. benachbarte Farben des sichtbaren Lichts oder thermische Interferenzen. Diese Geräte haben eine begrenzte Anzahl von Anwendungen, aber innerhalb dieser Anwendungen sind sie unerlässlich. Bestimmte Bereiche der Optik, der kosmologischen Forschung und der chemischen Analytik verwenden diese Geräte in einer Vielzahl von Experimenten und Tests.
Die Verwendung eines Monochromators besteht normalerweise darin, einen Strahl spezifischer Energie auf eine Probe zu richten und das resultierende emittierte Licht zu messen. Obwohl dies sehr einfach erscheint, ist es tatsächlich äußerst nützlich, um die Zusammensetzung der Probe, wie Dichte und chemische Zusammensetzung, zu bestimmen. Diese Verfahren werden auch beim Entwerfen und Testen optischer Systeme verwendet, die unter sehr speziellen oder schwierigen Bedingungen funktionieren. Wenn man weiß, wie Energie mit dem System interagiert, ist es möglich, bestimmte optische Anomalien vorherzusehen und zu berücksichtigen.
Der Unterschied zwischen einem Monochromator und anderen Geräten, die saubere Energie übertragen können, ist die Reichweite, in der er dies tun kann. In den meisten Fällen können diese Geräte tatsächlich mehrere verschiedene Arten von Energie übertragen, indem sie einfach die internen Strukturen der Maschine anpassen. Dies ist besonders häufig bei denen der Fall, die sichtbares Licht durchlassen; sie können oft einen großen Teil des oder sogar das gesamte Farbspektrum darstellen.
Bei den sichtbaren Lichtformen des Monochromators gibt es mehrere Methoden, um das Licht zu erzeugen, aber das Reflektieren von Licht, das durch Prismen reflektiert wird, ist eine der gebräuchlichsten. An einem Ende des Geräts wird ein normales sichtbares Licht erzeugt, das alle unterschiedlichen Lichtwellenlängen enthält. Durch gezieltes Abprallen dieses Lichts von Prismen und Reflektoren innerhalb der Maschine kann eine bestimmte Lichtfarbe vom Rest des Lichts getrennt werden. Diese wird dann herausstrahlen, typischerweise über einen Schlitz oder eine Linse.
Die Winkel, Höhen und Positionen der Prismen und Reflektoren bestimmen die genaue Welle, die aus dem vollen Lichtspektrum getrennt ist. Durch die Anpassung dieser Objekte kann der Monochromator ändern, welches Licht er aussendet. Bei älteren Maschinen wurden diese Anpassungen normalerweise von Hand vorgenommen, aber bei neueren Maschinen sind alle internen Teile mit Servern verbunden. Ein Forscher kann einfach die gewünschte Frequenz bestimmen und in die Steuerung der Maschine einwählen.