Definition av spektroskopi

Spektroskopi är analysen av interaktionen mellan materia och varje del av det elektromagnetiska spektrumet. Traditionellt involverade spektroskopi det synliga ljusspektrumet, men röntgen-, gamma- och UV-spektroskopi är också värdefulla analytiska tekniker. Spektroskopi kan involvera varje interaktion mellan ljus och materia, inklusive absorption, emission, spridning osv.

Data erhållna från spektroskopi presenteras vanligtvis som ett spektrum (plural: spektra) som är ett diagram över faktorn som mäts som en funktion av antingen frekvens eller våglängd. Emissionsspektra och absorptionsspektra är vanliga exempel.

Hur spektroskopi fungerar

När en stråle av elektromagnetisk strålning passerar genom ett prov interagerar fotonerna med provet. De kan absorberas, reflekteras, brytas osv. Absorberad strålning påverkar elektroner och kemiska bindningar i ett prov. I vissa fall leder den absorberade strålningen till utsläpp av fotoner med lägre energi.

Spektroskopi tittar på hur händelsestrålningen påverkar provet. Utsända och absorberade spektra kan användas för att få information om materialet. Eftersom interaktionen beror på strålningens våglängd finns det många olika typer av spektroskopi.

Spektroskopi kontra spektrometri

I praktiken är villkoren spektroskopi och spektrometri används omväxlande (förutom masspektrometri), men de två orden betyder inte exakt samma sak. Spectroscopy kommer från det latinska ordet specere, som betyder "att titta på" och det grekiska ordet Skopia, som betyder "att se." Slutet av spektrometri kommer från det grekiska ordet Metria, som betyder "att mäta." Spektroskopi studerar den elektromagnetiska strålningen som produceras av ett system eller interaktionen mellan systemet och ljus, vanligtvis på ett icke-förstörande sätt. Spektrometri är mätningen av elektromagnetisk strålning för att få information om ett system. Med andra ord kan spektrometri betraktas som en metod för att studera spektra.

Exempel på spektrometri inkluderar masspektrometri, Rutherford-spridningsspektrometri, jonmobilitetsspektrometri och neutron trippelaxelspektrometri. Spektra som produceras av spektrometri är inte nödvändigtvis intensitet kontra frekvens eller våglängd. Till exempel plottar ett masspektrometrispektrum intensitet mot partikelmassa.

En annan vanlig term är spektrografi, som hänvisar till metoder för experimentell spektroskopi. Både spektroskopi och spektrografi avser strålningsintensitet kontra våglängd eller frekvens.

Enheter som används för att utföra spektralmätningar inkluderar spektrometrar, spektrofotometrar, spektralanalysatorer och spektrografer.

användningsområden

Spektroskopi kan användas för att identifiera arten av föreningar i ett prov. Det används för att övervaka framstegen i kemiska processer och för att bedöma produkternas renhet. Det kan också användas för att mäta effekten av elektromagnetisk strålning på ett prov. I vissa fall kan detta användas för att bestämma intensiteten eller varaktigheten av exponeringen för strålningskällan.

klassificeringar

Det finns flera sätt att klassificera typer av spektroskopi. Teknikerna kan grupperas beroende på typen av strålningsenergi (t.ex. elektromagnetisk strålning, akustiska tryckvågor, partiklar som elektroner), typen av material som studeras (t.ex. atomer, kristaller, molekyler, atomkärnor), interaktionen mellan materialet och energin (t.ex. emission, absorption, elastisk spridning) eller specifika tillämpningar (t.ex. Fourier-transformspektroskopi, cirkulär dikroismspektroskopi).