Definiția spectroscopiei

Spectroscopia este analiza interacțiunii dintre materie și orice porțiune din spectrul electromagnetic. În mod tradițional, spectroscopia implică spectrul vizibil al luminii, dar spectroscopia cu raze X, gamma și UV sunt, de asemenea, tehnici analitice valoroase. Spectroscopia poate implica orice interacțiune între lumină și materie, inclusiv absorbție, emisii, împrăștiere etc..

Datele obținute din spectroscopie sunt de obicei prezentate ca un spectru (plural: spectre) care este o diagramă a factorului care este măsurat ca funcție fie a frecvenței, fie a lungimii de undă. Spectrele de emisie și spectrele de absorbție sunt exemple comune.

Cum funcționează spectroscopia

Când un fascicul de radiații electromagnetice trece printr-un eșantion, fotonii interacționează cu proba. Pot fi absorbite, reflectate, refractate etc. Radiația absorbită afectează electronii și legăturile chimice dintr-un eșantion. În unele cazuri, radiațiile absorbite duc la emisia fotonilor cu energie mai mică.

Spectroscopia privește modul în care radiația incidentă afectează eșantionul. Spectrele emise și absorbite pot fi utilizate pentru a obține informații despre material. Deoarece interacțiunea depinde de lungimea de undă a radiației, există multe tipuri diferite de spectroscopie.

Spectroscopie versus spectrometrie

În practică, termenii spectroscopie și spectrometrie sunt utilizate interschimbabil (cu excepția spectrometriei de masă), dar cele două cuvinte nu înseamnă exact același lucru. Spectroscopie provine de la cuvântul latin specere, însemnând „a privi” și cuvântul grecesc Skopia, însemnând „a vedea”. Sfârșitul lui spectrometrie provine din cuvântul grecesc Metria, însemnând „a măsura”. Spectroscopia studiază radiația electromagnetică produsă de un sistem sau interacțiunea dintre sistem și lumină, de obicei într-o manieră nedistructivă. Spectrometria este măsurarea radiațiilor electromagnetice pentru a obține informații despre un sistem. Cu alte cuvinte, spectrometria poate fi considerată o metodă de studiu a spectrelor.

Exemple de spectrometrie includ spectrometria de masă, spectrometria de împrăștiere de Rutherford, spectrometria de mobilitate ionică și spectrometria cu trei axe neutronice. Spectrele produse de spectrometrie nu sunt neapărat intensitate față de frecvență sau lungime de undă. De exemplu, un spectru de masă spectrul grafică intensitatea versus masa particulelor.

Un alt termen comun este spectrografia, care se referă la metode de spectroscopie experimentală. Atât spectroscopia, cât și spectrografia se referă la intensitatea radiației versus lungimea de undă sau frecvență.

Dispozitivele utilizate pentru a lua măsurători spectrale includ spectrometre, spectrofotometre, analizoare spectrale și spectrografii.

utilizări

Spectroscopia poate fi utilizată pentru a identifica natura compușilor dintr-un eșantion. Este utilizat pentru a monitoriza progresul proceselor chimice și pentru a evalua puritatea produselor. Poate fi, de asemenea, utilizat pentru a măsura efectul radiațiilor electromagnetice asupra unei probe. În unele cazuri, acest lucru poate fi utilizat pentru a determina intensitatea sau durata expunerii la sursa de radiație.

Clasificări

Există mai multe modalități de clasificare a tipurilor de spectroscopie. Tehnicile pot fi grupate în funcție de tipul de energie radiativă (de exemplu, radiații electromagnetice, unde de presiune acustică, particule precum electroni), tipul de material studiat (de exemplu, atomi, cristale, molecule, nuclei atomici), interacțiunea dintre materialul și energia (de exemplu, emisii, absorbție, împrăștiere elastică) sau aplicații specifice (de exemplu, spectroscopie transformată de Fourier, spectroscopie circulară a dicroismului).