ספקטרוסקופיה היא ניתוח האינטראקציה בין חומר לכל חלק בספקטרום האלקטרומגנטי. באופן מסורתי, ספקטרוסקופיה כללה את ספקטרום גלוי אור, אך רנטגן, גמא וספקטרוסקופיית UV הם גם טכניקות אנליטיות חשובות. ספקטרוסקופיה יכולה לכלול כל אינטראקציה בין אור לחומר, כולל קליטה, פליטה, פיזור וכו '.
נתונים המתקבלים מספקטרוסקופיה מוצגים בדרך כלל כ ספקטרום (רבים: ספקטרום) שהיא עלילה של הגורם הנמדד כפונקציה של תדר או אורך גל. ספקטרום פליטה וספקטרום קליטה הם דוגמאות נפוצות.
כיצד עובד ספקטרוסקופיה
כאשר קרן קרינה אלקטרומגנטית עוברת דרך מדגם, הפוטונים מתקשרים עם המדגם. הם עשויים להיקלט, להשתקף, להישבר וכו '. קרינה סופגת משפיעה על האלקטרונים והקשרים הכימיים שבמדגם. בחלק מהמקרים הקרינה הסופגת מביאה לפליטה של פוטונים בעלי אנרגיה נמוכה יותר.
ספקטרוסקופיה בודקת כיצד קרינת האירוע משפיעה על המדגם. ניתן להשתמש בספקטרום שנפלט ונספג כדי להשיג מידע על החומר. מכיוון שהאינטראקציה תלויה באורך הגל של הקרינה, ישנם סוגים רבים ושונים של ספקטרוסקופיה.
ספקטרוסקופיה לעומת ספקטרומטריה
בפועל, התנאים ספקטרוסקופיה ו ספקטרומטריה משמשים להחלפה (למעט
ספקטרומטר מסה), אבל שתי המילים אינן אומר בדיוק אותו הדבר. ספקטרוסקופיה באה מהמילה הלטינית specereשמשמעותה "להסתכל" והמילה היוונית סקופיה, כלומר "לראות." הסוף של ספקטרומטריה באה מהמילה היוונית מטריה, כלומר "למדוד." הספקטרוסקופיה בוחנת את הקרינה האלקטרומגנטית המיוצרת על ידי מערכת או את האינטראקציה בין המערכת לאור, בדרך כלל באופן לא הרסני. ספקטרומטריה היא מדידה של קרינה אלקטרומגנטית לקבלת מידע על מערכת. במילים אחרות, ספקטרומטריה יכולה להיחשב כשיטה ללימוד ספקטרום.דוגמאות לספקטרומטריה כוללות ספקטרומטריה המונית, ספקטרומטריה מפוזרת Rutherford, ספקטרומטריית ניידות יונים וספקטרומטריית ציר משולש של נויטרונים. הספקטרום המיוצר על ידי ספקטרומטריה אינם בהכרח עוצמה מול תדר או אורך גל. לדוגמא, ספקטרום ספקטרומטריה מסה מגלה עוצמה לעומת מסת חלקיקים.
מונח נפוץ נוסף הוא ספקטרוגרפיה המתייחסת לשיטות לספקטרוסקופיה ניסיונית. גם הספקטרוסקופיה וגם הספקטרוגרפיה מתייחסים לעוצמת הקרינה לעומת אורך הגל או התדר.
התקנים המשמשים לביצוע מדידות ספקטרליות כוללים ספקטרומטרים, ספקטרופוטומטרים, מנתחי ספקטרום וספקטרוגרפים.
שימושים
ניתן להשתמש בספקטרוסקופיה לזיהוי אופי התרכובות במדגם. הוא משמש לניטור התקדמות תהליכים כימיים ולהערכת טוהר המוצרים. זה יכול לשמש גם למדידת ההשפעה של קרינה אלקטרומגנטית על מדגם. במקרים מסוימים ניתן להשתמש בזה לקביעת עוצמת או משך החשיפה למקור הקרינה.
סיווגים
ישנן מספר דרכים לסווג סוגים של ספקטרוסקופיה. ניתן לקבץ את הטכניקות לפי סוג האנרגיה הקרינה (למשל קרינה אלקטרומגנטית, גלי לחץ אקוסטיים, חלקיקים כאלה כאלקטרונים), סוג החומר הנחקר (למשל אטומים, גבישים, מולקולות, גרעינים אטומיים), האינטראקציה בין החומר לבין אנרגיה (למשל פליטה, ספיגה, פיזור אלסטי) או יישומים ספציפיים (למשל ספקטרוסקופיה של טרנספורמציה פורייר, דיקרוזיזם מעגלי ספקטרוסקופיה).