Spektroszkópia

Nem tévesztendő össze a következővel: színképelemzés.
Kémia
elméleti kémia
fizikai kémia
szervetlen kémia
szerves kémia
analitikai kémia
egyéb
A kémia személyes- és történelmi vonatkozásai
Sablon:Kémia

A spektroszkópia az elektromágneses sugárzás spektrumának rögzítésére, tanulmányozására és értelmezésére szolgáló módszerek, illetve tudományok összessége. Az eredetileg a látható fény tartományában használt módszerek idővel szinte a teljes elektromágneses spektrumra kiterjedtek, sőt, más jellegű sugárzások és részecskék vizsgálati módszereit is a spektroszkópiai módszerek közé sorolják.

A spektroszkópia szó eredete

A spectrum kifejezést Newton használta először annak a jelenségnek a megfigyelése kapcsán, hogy a napfény egy prizmán áthaladva színekre bomlik. Bár erről a felfedezésről egy kézírásos dokumentum szerint a Royal Societynek 1672-ben számolt be először, egy korábban megírt leveléből a fehér fény színekre bontásának felfedezését 1666-ra tehetjük. A Nap fényében láthatatlanul jelenlévő színekre használta a latin eredetű spectrum szót.[1]

Egy színkép megfigyelésének módszerét a 19. század vége óta Arthur Schuster nyomán nevezzük spektroszkópiának. Ő használta egy a Royal Institution-ban 1882-ben megtartott előadásában[2] először a latin scopus és a görög skopos illetve skopein szavakból eredeztethető kifejezést.[3]

A spektroszkópiai módszerek csoportosítása

A spektroszkópiai módszerek szerteágazó volta miatt többféle csoportosítás is lehetséges.

A vizsgált hullámok típusa szerint

  • látható fény
  • gamma-
  • röntgen-
  • ultraibolya-
  • infravörös-
  • terahertzes-
  • mikrohullámú-
  • rádióspektroszkópia

A kölcsönhatás természete szerint

  • abszorpciós spektroszkópia
  • emissziós spektroszkópia
  • rugalmas szórás
  • rugalmatlan szórás
  • rezonancia spektroszkópia

A kölcsönható anyag szerint

  • atom
  • molekula
  • kristályok és egyéb kiterjedt anyagok
  • atommagok

A spektroszkópia módszerei és a kapcsolódó elektromágneses hullámok jellemzői


Módszer Hullámhossz

(m)

Frekvencia

(Hz)

Hullámszám

(cm−1)

Energia

(J)

Elektromágneses sugárzás
gammaspektroszkópia
10−10
3*1018 – 3*1020
108 – 1010
10−16 – 10−18
gamma-sugarak
röntgenspektroszkópia
10−9 – 10−7
3*1016 – 3*1018
106 – 108
10−19 – 10−17
röntgensugarak
UV-spektroszkópia
10−7 - 4*10−7
7*1014 - 3*1015
2*104 - 105
10−18 – 10−19
ultraibolya (UV) sugarak
VIS-spektroszkópia
4*10−7-8*10−7
1014
104
10−19
látható fény
IR-spektroszkópia
10−6 – 10−5
3*1012 – 3*1014
102 – 104
10−19 – 10−21
infravörös (IR) sugarak
THz-spektroszkópia
3*10−5 – 3*10−3
1011 – 1013
3– 3*102
10−20 – 10−22
THz sugarak
EPR-spektroszkópia
10−5 – 10−4
3*108 Hz – 3*1012
10−2 – 102
10−21 – 10−23
mikrohullámú sugárzás
NMR-spektroszkópia
10−2 – 102
3*106 Hz – 3*108
10−4 – 10−2
10−25 – 10−26
rádióhullámok

A spektroszkópia területei

  1. Atomspektroszkópia
  2. Molekulaspektroszkópia
  3. Tömegspektrometria (MS)
  4. Ultrarövid idejű spektroszkópia
  5. Lézerspektroszkópia
    • Lézerindukált fluoreszcencia
  6. Impedancia spektroszkópia
  7. Ionspektroszkópia
    • Másodlagos tömegspektrometria (SIMS)
  8. Terahertzes spektroszkópia

Jegyzetek