Spektroskopija ir vielas un jebkuras elektromagnētiskā spektra daļas mijiedarbības analīze. Tradicionāli spektroskopija ietvēra redzamais spektrs gaismas, bet arī rentgenstaru, gamma un UV spektroskopija ir vērtīgas analītiskās metodes. Spektroskopija var ietvert jebkādu gaismas un matērijas mijiedarbību, ieskaitot absorbcija, emisija, izkliede utt.
Dati, kas iegūti spektroskopijā, parasti tiek parādīti kā spektrs (daudzskaitļa: spektri), kas ir faktora grafiks, ko mēra kā frekvences vai viļņa garuma funkciju. Izplatīšanas un absorbcijas spektri ir izplatīti piemēri.
Kā darbojas spektroskopija
Kad caur paraugu iziet elektromagnētiskā starojuma stars, fotoni mijiedarbojas ar paraugu. Tie var tikt absorbēti, atspoguļoti, refraktēti utt. Absorbētais starojums ietekmē elektronus un ķīmiskās saites paraugā. Dažos gadījumos absorbētais starojums noved pie zemākas enerģijas fotonu izstarošanas.
Spektroskopijā tiek apskatīts, kā krītošais starojums ietekmē paraugu. Emisētos un absorbētos spektrus var izmantot, lai iegūtu informāciju par materiālu. Tā kā mijiedarbība ir atkarīga no starojuma viļņa garuma, ir daudz dažādu spektroskopijas veidu.
Spektroskopija pret spektrometriju
Praksē termini spektroskopija un spektrometrija tiek izmantoti aizvietojami (izņemot masas spektrometrija), bet abi vārdi nenozīmē tieši to pašu. Spektroskopija nāk no latīņu vārda specere, kas nozīmē "paskatīties", un grieķu vārdu skopija, kas nozīmē "redzēt". Gada beigas spektrometrija nāk no grieķu vārda metrija, kas nozīmē "izmērīt". Spektroskopija pēta sistēmas radīto elektromagnētisko starojumu vai mijiedarbību starp sistēmu un gaismu, parasti nesagraujošā veidā. Spektrometrija ir elektromagnētiskā starojuma mērīšana, lai iegūtu informāciju par sistēmu. Citiem vārdiem sakot, spektrometriju var uzskatīt par spektru izpētes metodi.
Spektrometrijas piemēri ir masu spektrometrija, Rutherforda izkliedes spektrometrija, jonu mobilitātes spektrometrija un neitronu trīs asu ass spektrometrija. Spektrometrijas radītie spektri ne vienmēr ir intensitāte pret frekvenci vai viļņa garumu. Piemēram, masas spektrometrijas spektrs parāda intensitāti pret daļiņu masu.
Vēl viens izplatīts termins ir spektrogrāfija, kas attiecas uz eksperimentālās spektroskopijas metodēm. Gan spektroskopija, gan spektrogrāfija attiecas uz starojuma intensitāti pret viļņa garumu vai frekvenci.
Ierīces, ko izmanto spektrālo mērījumu veikšanai, ietver spektrometrus, spektrofotometrus, spektrālos analizatorus un spektrogrāfus.
Lietojumi
Spektroskopiju var izmantot, lai identificētu savienojumu raksturu paraugā. To izmanto, lai uzraudzītu ķīmisko procesu progresu un novērtētu produktu tīrību. To var arī izmantot, lai izmērītu elektromagnētiskā starojuma ietekmi uz paraugu. Dažos gadījumos to var izmantot, lai noteiktu starojuma avota iedarbības intensitāti vai ilgumu.
Klasifikācijas
Spektroskopijas veidu klasificēšanai ir vairāki veidi. Metodes var grupēt pēc izstarotās enerģijas veida (piemēram, elektromagnētiskais starojums, akustiskā spiediena viļņi, tādas daļiņas kā kā elektroni), pētāmā materiāla tips (piemēram, atomi, kristāli, molekulas, atomu kodoli), mijiedarbība starp materiālu un enerģija (piemēram, emisija, absorbcija, elastīgā izkliede) vai īpaša lietojumprogramma (piemēram, Furjē transformācijas spektroskopija, riņķveida dihroisms spektroskopija).