Definizione di spettroscopia

La spettroscopia è l'analisi dell'interazione tra materia e qualsiasi porzione dello spettro elettromagnetico. Tradizionalmente, la spettroscopia ha coinvolto lo spettro visibile della luce, ma anche la spettroscopia a raggi X, gamma e UV sono preziose tecniche analitiche. La spettroscopia può comportare qualsiasi interazione tra luce e materia, inclusi assorbimento, emissione, dispersione, ecc.

I dati ottenuti dalla spettroscopia sono generalmente presentati come uno spettro (plurale: spettri) che è un diagramma del fattore misurato in funzione della frequenza o della lunghezza d'onda. Gli spettri di emissione e gli spettri di assorbimento sono esempi comuni.

Come funziona la spettroscopia

Quando un raggio di radiazione elettromagnetica passa attraverso un campione, i fotoni interagiscono con il campione. Possono essere assorbiti, riflessi, rifratti, ecc. Le radiazioni assorbite influiscono sugli elettroni e sui legami chimici in un campione. In alcuni casi, la radiazione assorbita porta all'emissione di fotoni a bassa energia.

La spettroscopia esamina come la radiazione incidente influenza il campione. Gli spettri emessi e assorbiti possono essere utilizzati per ottenere informazioni sul materiale. Poiché l'interazione dipende dalla lunghezza d'onda della radiazione, esistono diversi tipi di spettroscopia.

Spettroscopia contro spettrometria

In pratica, i termini spettroscopia e spettrometria sono usati in modo intercambiabile (ad eccezione della spettrometria di massa), ma le due parole non significano esattamente la stessa cosa. spettroscopia deriva dalla parola latina specere, significa "guardare" e la parola greca Skopia, significa "vedere". La fine di spettrometria deriva dalla parola greca metria, che significa "misurare". La spettroscopia studia la radiazione elettromagnetica prodotta da un sistema o l'interazione tra il sistema e la luce, di solito in modo non distruttivo. La spettrometria è la misurazione della radiazione elettromagnetica per ottenere informazioni su un sistema. In altre parole, la spettrometria può essere considerata un metodo di studio degli spettri.

Esempi di spettrometria includono spettrometria di massa, spettrometria a dispersione di Rutherford, spettrometria di mobilità ionica e spettrometria a triplo asse di neutroni. Gli spettri prodotti dalla spettrometria non sono necessariamente intensità contro frequenza o lunghezza d'onda. Ad esempio, uno spettro di spettrometria di massa traccia l'intensità rispetto alla massa delle particelle.

Un altro termine comune è la spettrografia, che si riferisce ai metodi di spettroscopia sperimentale. Sia la spettroscopia che la spettrografia si riferiscono all'intensità di radiazione rispetto alla lunghezza d'onda o alla frequenza.

I dispositivi utilizzati per eseguire misurazioni spettrali includono spettrometri, spettrofotometri, analizzatori spettrali e spettrografi.

usi

La spettroscopia può essere utilizzata per identificare la natura dei composti in un campione. Viene utilizzato per monitorare l'avanzamento dei processi chimici e per valutare la purezza dei prodotti. Può anche essere usato per misurare l'effetto della radiazione elettromagnetica su un campione. In alcuni casi, questo può essere usato per determinare l'intensità o la durata dell'esposizione alla fonte di radiazione.

Classifiche

Esistono diversi modi per classificare i tipi di spettroscopia. Le tecniche possono essere raggruppate in base al tipo di energia radiativa (ad es. Radiazione elettromagnetica, onde di pressione acustica, particelle come elettroni), al tipo di materiale oggetto di studio (ad es. Atomi, cristalli, molecole, nuclei atomici), l'interazione tra il materiale e l'energia (ad es. emissione, assorbimento, dispersione elastica) o applicazioni specifiche (ad es. spettroscopia di trasformata di Fourier, spettroscopia di dicroismo circolare).