Absorptiokäyriä

Absorptiokäyrä on kuvaaja, joka esittää, kuinka paljon aine absorboi säteilyä sen eri aallonpituuksilla tai energioilla. Käyrä on keskeinen työkalu spektroskopiassa ja materiaalitieteessä, ja sitä käytetään sekä aineiden tunnistamiseen että pitoisuuksien määritykseen.

Mittaustavan vaihtelee riippuen mittausalueesta. Esimerkiksi UV–Vis-spektroskopiassa absorbanssi A tai transmittanssi T esitetään aallonpituuden funktiona, ja käytetään Beer-Lambertin lakia: A = ε l c, missä ε on molaarinen absorptiokerroin, l on polttopituus ja c pitoisuus. Transmittanssi T lasketaan I/I0, ja A = −log10(T). Tämä mahdollistaa sekä kvalitatiivisen että kvantitatiivisen analyysin.

Absorptiokäyriä voidaan tulkita monin tavoin. Käyrässä esiintyvät huiput ja epäsymmetiat kertovat siirtymistä elektronien tiloissa (esimerkiksi UV–Vis: elektronisten siirtymien erilaiset spektrit) tai virittyneistä vibraatioista (IR-spektroskopia). Laajemmissa tai materiaalistinäkökulmista annetussa alueessa kuten infrapuna- ja X-ray-absorptiospektriassa voidaan arvioida kytkentöjä, sidosten luonnetta sekä hilaa tai band gap -ominaisuuksia. X-ray-absorptio, kuten XANES ja EXAFS, antaa rakenteellista tietoa lähinnä hapetuksesta ja lähistön ympäristöstä.

Käyttökohteet vaihtelevat aineiden tunnistamisesta ja laadunvarmistuksesta kemiallisissa ratkaisuissa aina materiaalin ominaisuuksien, kuten määräaikaisten optisten ominaisuuksien ja sähköisten rakenteiden, karakterisointiin. Absorptiokäyrien oikea tulkinta edellyttää huolellista mittausta ja huomioimista mahdollisista häiriöistä kuten epäpuhtauksista tai valon hajonnasta.