Что такое спектроскопия?

Спектроскопия - это метод, в котором для анализа используется взаимодействие энергии с образцом.

Данные, полученные из спектроскопии, называются спектр. Спектр - это график интенсивности энергия определяется в зависимости от длины волны (или массы или импульса или частоты и т. д.) энергии.

Спектр может быть использован для получения информации об атомных и молекулярных уровнях энергии, молекулярные геометрии, химические связи, взаимодействия молекул и связанные процессы. Часто спектры используются для идентификации компонентов образца (качественный анализ). Спектры также могут быть использованы для измерения количества материала в образце (количественный анализ).

Несколько инструментов используются для проведения спектроскопического анализа. Проще говоря, спектроскопия требует источника энергии (обычно лазер, но это может быть источник ионов или излучения) и устройство для измерения изменения в источнике энергии после его взаимодействия с образцом (часто спектрофотометр или интерферометр).

Существует столько же видов спектроскопии, сколько и источников энергии! Вот некоторые примеры:

Энергия небесных объектов используется для анализа их химического состава, плотности, давления, температуры, магнитных полей, скорости и других характеристик. Существует много типов энергии (спектроскопия), которые могут быть использованы в астрономической спектроскопии.

Энергия, поглощенная образцом, используется для оценки его характеристик. Иногда поглощенная энергия вызывает выделение света из образца, что может быть измерено с помощью такой техники, как флуоресцентная спектроскопия.

Это исследование веществ в тонких пленках или на поверхностях. Образец проникает через пучок энергии один или несколько раз, и отраженная энергия анализируется. Спектроскопия полного затухания и соответствующая методика, называемая спектроскопией с многократным внутренним отражением, используются для анализа покрытий и непрозрачных жидкостей.

Это микроволновая техника, основанная на расщеплении электронных энергетических полей в магнитном поле. Он используется для определения структуры образцов, содержащих неспаренные электроны.

Существует несколько типов электронной спектроскопии, связанных с измерением изменений электронных уровней энергии.

Это семейство спектроскопических методов, в которых образец облучается всеми соответствующими Длины волн одновременно на короткий промежуток времени. Спектр поглощения получают путем применения математического анализа к полученной энергетической структуре.

Гамма излучение является источником энергии в этом типе спектроскопии, который включает активационный анализ и мессбауэровскую спектроскопию.

Инфракрасный спектр поглощения вещества иногда называют его молекулярным отпечатком. Хотя инфракрасная спектроскопия часто используется для идентификации материалов, она также может использоваться для количественного определения количества поглощающих молекул.

Абсорбционная спектроскопия, флуоресцентная спектроскопия, рамановская спектроскопия и поверхностная рамановская спектроскопия обычно используют лазерный свет в качестве источника энергии. Лазерные спектроскопии дают информацию о взаимодействии когерентного света с веществом. Лазерная спектроскопия обычно имеет высокое разрешение и чувствительность.

Источник масс-спектрометра производит ионы. Информация о образце может быть получена путем анализа дисперсии ионов, когда они взаимодействуют с образцом, обычно с использованием отношения массы к заряду.

В этом типе спектроскопии каждая оптическая длина волны, которая записывается, кодируется звуковой частотой, содержащей исходную информацию о длине волны. Затем анализатор длины волны может восстановить исходный спектр.

Рамановское рассеяние света молекулами может использоваться для предоставления информации о химическом составе образца и молекулярной структуре.

Этот метод включает в себя возбуждение внутренних электронов атомов, что можно рассматривать как поглощение рентгеновских лучей. Рентгеновский спектр флуоресцентного излучения может быть получен, когда электрон падает из состояния с более высокой энергией в вакансию, созданную поглощенной энергией.