Spektroskopia je analýza interakcie medzi hmotou a akoukoľvek časťou elektromagnetického spektra. Spektroskopia sa tradične týkala viditeľné spektrum svetelnej, ale röntgenovej, gama a UV spektroskopie sú tiež cennými analytickými technikami. Spektroskopia môže zahŕňať akúkoľvek interakciu medzi svetlom a hmotou vrátane vstrebávanie, emisie, rozptyl atď.
Dáta získané spektroskopiou sa obvykle uvádzajú ako a spektrum (množné číslo: spektrum) je graf meraného faktora ako funkcia frekvencie alebo vlnovej dĺžky. Emisné spektrá a absorpčné spektrá sú bežné príklady.
Ako funguje spektroskopia
Keď lúč elektromagnetického žiarenia prechádza vzorkou, fotóny interagujú so vzorkou. Môžu byť absorbované, odrážané, lomené atď. Absorbované žiarenie ovplyvňuje elektróny a chemické väzby vo vzorke. V niektorých prípadoch vedie absorbované žiarenie k emisii fotónov s nízkou energiou.
Spektroskopia skúma, ako dopadajúce žiarenie ovplyvňuje vzorku. Vypustené a absorbované spektrá sa môžu použiť na získanie informácií o materiáli. Pretože interakcia závisí od vlnovej dĺžky žiarenia, existuje veľa rôznych druhov spektroskopie.
Spektroskopia verzus spektrometria
V praxi sú to podmienky spektroskopie a spektrometria sa používajú zameniteľne (okrem hmotnostná spektrometria), ale tieto dve slová neznamenajú presne to isté. spektroskopie pochádza z latinského slova specere, čo znamená „pozerať sa“ a grécke slovo Skopia, čo znamená „vidieť“. Koniec roka spektrometria pochádza z gréckeho slova METRIE, čo znamená „zmerať“. Spektroskopia študuje elektromagnetické žiarenie produkované systémom alebo interakciu medzi systémom a svetlom, zvyčajne nedeštruktívnym spôsobom. Spektrometria je meranie elektromagnetického žiarenia na získanie informácií o systéme. Inými slovami, spektrometria sa môže považovať za metódu štúdia spektier.
Príklady spektrometrie zahŕňajú hmotnostnú spektrometriu, Rutherfordovu rozptylovú spektrometriu, iónovú mobilnú spektrometriu a neutrónovú trojosú spektrometriu. Spektrá produkované spektrometriou nemusia byť nevyhnutne intenzita verzus frekvencia alebo vlnová dĺžka. Napríklad spektrum hmotnostnej spektrometrie vynesie intenzitu verzus hmotnosť častíc.
Ďalším bežným pojmom je spektrografia, ktorá sa týka metód experimentálnej spektroskopie. Spektroskopia aj spektrografia sa vzťahujú na intenzitu žiarenia verzus vlnová dĺžka alebo frekvencia.
Zariadenia používané na vykonávanie spektrálnych meraní zahŕňajú spektrometre, spektrofotometre, spektrálne analyzátory a spektrografy.
použitie
Spektroskopia sa môže použiť na identifikáciu povahy zlúčenín vo vzorke. Používa sa na sledovanie vývoja chemických procesov a na hodnotenie čistoty výrobkov. Môže sa tiež použiť na meranie účinku elektromagnetického žiarenia na vzorku. V niektorých prípadoch sa to môže použiť na určenie intenzity alebo trvania vystavenia zdroju žiarenia.
Triedenie
Existuje niekoľko spôsobov, ako klasifikovať typy spektroskopie. Techniky môžu byť zoskupené podľa typu žiarivej energie (napr. Elektromagnetické žiarenie, vlny akustického tlaku, častice, ako sú ako elektróny), typ študovaného materiálu (napr. atómy, kryštály, molekuly, atómové jadrá), interakcia medzi materiálom a energia (napr. emisia, absorpcia, elastický rozptyl) alebo špecifické aplikácie (napr. Fourierova transformačná spektroskopia, kruhový dichroizmus spektroskopie).