Спектроскопия - это анализ взаимодействия между веществом и любой частью электромагнитного спектра. Традиционно спектроскопия включала видимый спектр света, но рентгеновская, гамма- и УФ-спектроскопия также являются ценными аналитическими методами. Спектроскопия может включать любое взаимодействие между светом и веществом, в том числе поглощение, излучение, рассеяние и т. д.
Данные, полученные из спектроскопии, обычно представлены в виде спектр (множественное число: спектры) - это график коэффициента, который измеряется как функция частоты или длины волны. Спектры излучения и спектры поглощения являются общими примерами.
Как работает спектроскопия
Когда пучок электромагнитного излучения проходит через образец, фотоны взаимодействуют с образцом. Они могут быть поглощены, отражены, преломлены и т. Д. Поглощенное излучение влияет на электроны и химические связи в образце. В некоторых случаях поглощенное излучение приводит к излучению фотонов с более низкой энергией.
Спектроскопия смотрит на то, как падающее излучение влияет на образец. Излученные и поглощенные спектры могут быть использованы для получения информации о материале. Поскольку взаимодействие зависит от длины волны излучения, существует много различных типов спектроскопии.
Спектроскопия и спектрометрия
На практике условия спектроскопия и спектрометрия используются взаимозаменяемо (за исключением масс-спектрометрии), но эти два слова не означают одно и то же. спектроскопия происходит от латинского слова specere, что означает «смотреть на» и греческое слово Skopia, что означает «видеть». Концовка спектрометрия происходит от греческого слова послеродовой метрит, что означает «измерить». Спектроскопия изучает электромагнитное излучение, создаваемое системой, или взаимодействие между системой и светом, обычно неразрушающим образом. Спектрометрия - это измерение электромагнитного излучения для получения информации о системе. Другими словами, спектрометрию можно считать методом изучения спектров.
Примеры спектрометрии включают масс-спектрометрию, спектрометрию рассеяния Резерфорда, спектрометрию подвижности ионов и трехосную спектрометрию нейтронов. Спектры, полученные спектрометрией, не обязательно являются интенсивностью в зависимости от частоты или длины волны. Например, спектр масс-спектрометрии показывает зависимость интенсивности от массы частицы.
Другим распространенным термином является спектрография, которая относится к методам экспериментальной спектроскопии. И спектроскопия, и спектрография относятся к интенсивности излучения в зависимости от длины волны или частоты.
Устройства, используемые для проведения спектральных измерений, включают спектрометры, спектрофотометры, спектральные анализаторы и спектрографы.
Пользы
Спектроскопия может быть использована для определения природы соединений в образце. Он используется для контроля за ходом химических процессов и оценки чистоты продуктов. Он также может быть использован для измерения влияния электромагнитного излучения на образец. В некоторых случаях это можно использовать для определения интенсивности или продолжительности воздействия источника излучения.
классификации
Существует несколько способов классификации типов спектроскопии. Методы могут быть сгруппированы в соответствии с типом радиационной энергии (например, электромагнитное излучение, волны акустического давления, частицы, такие как в качестве электронов), тип изучаемого материала (например, атомы, кристаллы, молекулы, атомные ядра), взаимодействие между материалом и энергия (например, излучение, поглощение, упругое рассеяние) или конкретные приложения (например, спектроскопия с преобразованием Фурье, круговой дихроизм спектроскопии).