Виды спектроскопии

Задачи спектроскопии

Абсорбционные спектрометрические методы анализа

 

Спектроскопия– разделы физики и аналитической химии, посвящённые изучению спектров взаимодействия излучения (в том числе, электромагнитного излучения, акустических волн и др.) с веществом. Спектроскопия (от лат. spectrum-образ, представление и греч. skopeo-смотрю), раздел физики, изучающий спектры электромагнитного излучения. Спектры возникают при переходах между уровнями энергии в атомах, молекулах и образованных из них макроскопических системах.

Спектральный анализ – совокупность методов определения состава (например, химического) объекта, основанный на изучении спектров взаимодействия материи с излучением, включая спектры электромагнитного излучения, радиации, акустических волн, распределения по массам и энергиям элементарных частиц и др.

В физике спектроскопические методы используются для изучения всевозможных свойств этих взаимодействий. В аналитической химии – для обнаружения и определения веществ при помощи измерения их характеристических спектров, то есть методами спектрометрии. К существенным преимуществам спектроскопии можно отнести возможность диагностики in situ, то есть непосредственно в «среде обитания» объекта, бесконтактно, дистанционно, без какой-либо специальной подготовки объекта. Поэтому она получила широкое развитие, например, в астрономии.

Прямая задача спектроскопии — предсказание вида спектра вещества исходя из знаний о его строении, составе и прочем.

Обратная задача спектроскопии — определение характеристик вещества (не являющихся непосредственно наблюдаемыми величинами) по свойствам его спектров (которые наблюдаются непосредственно и напрямую зависят как от определяемых характеристик, так и от внешних факторов).

1. По объектам исследования (от природы объекта исследования) можно выделить следующие виды спектроскопии: атомная спектроскопия, молекулярная спектроскопия, спектроскопию вещества в конденсированном состоянии, включая спектроскопию кристаллов, масс-спектроскопия, ядерная спектроскопия и другие.

2. По типу излучения (по диапазону длин волн (частоты)) электромагнитного излучения выделяют радиоспектроскопию, микроволновую спектроскопию, оптическую спектроскопию (инфракрасная спектроскопия, молекулярная оптическая спектроскопия, ультрафиолетовая спектроскопия), рентгеновскую спектроскопию и гамма-спектроскопию (Мёссбауэровская спектроскопия, гамма-абсорбционный анализ). Оптическую спектроскопию на практике иногда отождествляют со спектрофотометрией.

3. Различают спектры испускания (эмиссионные), поглощения (абсорбционные), отражения, рассеяния и люминесценции, которые изучают соответствующие виды спектроскопии (абсорбционная спектроскопия, комбинационного рассеяния спектроскопия, спектральный анализ, спектроскопия отражения).

4. В соответствии с видами движения в молекуле молекулярную спектроскопию делят на электронную, колебательную и вращательную (см. Электронные спектры, Колебательные спектры, Вращательные спектры). Аналогично различают электронную и колебательную спектроскопию кристаллов.

В каждом разделе спектроскопии используются свои приборы для получения, регистрации и измерения спектров. В соответствии с различием конкретных экспериментальных методов выделяют спец. разделы спектроскопии, напр. Фурье-спектроскопия, лазерная спектроскопия.

Некоторые примеры спектроскопических методов:

Атомная спектроскопия

• Атомно-абсорбционная спектроскопия
• Атомно-эмиссионная спектроскопия
• Атомно-флуоресцентная спектроскопия

Молекулярная спектроскопия

• Электронная спектроскопия

• Колебательная спектроскопия
• Масс-спектрометрия
• Фурье-спектроскопия (преобразование Фурье)
• Ядерный магнитный резонанс
• Электронный парамагнитный резонанс