Un monochromateur est un appareil qui peut transmettre une longueur d’onde de lumière visible, de lumière non visible ou de rayonnement totalement par lui-même. Contrairement à de nombreux dispositifs de transmission de lumière, d’énergie ou de rayonnement, un monochromateur transmet une longueur d’onde pure. La plupart des dispositifs de transmission transmettront une forme principale d’énergie, mais elle sera souvent déformée par mes bandes voisines, telles que les couleurs adjacentes de la lumière visible ou les interférences thermiques. Ces dispositifs ont un nombre limité d’utilisations, mais au sein de ces utilisations, ils sont essentiels. Certains domaines de l’optique, de la recherche cosmologique et de l’analyse chimique utilisent ces appareils dans une vaste gamme d’expériences et de tests.
Les utilisations d’un monochromateur se résument généralement à diriger un faisceau d’énergie spécifique vers un échantillon et à mesurer la lumière émise résultante. Bien que cela semble très simple, il est en fait extrêmement utile pour déterminer la composition de l’échantillon, comme la densité et la composition chimique. Ces procédés sont également utilisés pour concevoir et tester des systèmes optiques qui fonctionneront dans des conditions très spécialisées ou difficiles. En connaissant la manière dont l’énergie va interagir avec le système, il est possible d’anticiper et de rendre compte de certaines anomalies optiques.
La différence entre un monochromateur et d’autres appareils capables de transmettre de l’énergie propre réside dans la portée à laquelle il peut le faire. Dans la plupart des cas, ces appareils peuvent effectivement transmettre plusieurs types d’énergie différents en ajustant simplement les structures internes de la machine. Ceci est particulièrement fréquent dans ceux qui transmettent la lumière visible; ils peuvent souvent afficher une grande partie, voire la totalité, du spectre de couleurs.
Dans les formes de lumière visible du monochromateur, plusieurs méthodes sont utilisées pour produire la lumière, mais la réflexion de la lumière qui rebondit à travers des prismes est l’une des plus courantes. À une extrémité de l’appareil, une lumière visible normale est générée qui contient toutes les différentes longueurs d’onde de la lumière. En faisant sélectivement rebondir cette lumière sur les prismes et les réflecteurs à l’intérieur de la machine, une couleur de lumière spécifique peut être séparée du reste de la lumière. Cela brillera ensuite, généralement via une fente ou une lentille.
Les angles, les hauteurs et les emplacements des prismes et des réflecteurs déterminent l’onde exacte séparée du spectre complet de la lumière. En ajustant ces objets, le monochromateur peut changer la lumière qu’il envoie. Dans les machines plus anciennes, ces ajustements étaient généralement effectués à la main, mais les machines plus récentes ont toutes les pièces internes connectées aux serveurs. Un chercheur peut simplement déterminer la fréquence qu’il souhaite activer et la composer dans le système de contrôle de la machine.