Spectroskopie

Spectroscopie is de wetenschappelijke studie van de interactie tussen elektromagnetische straling en materie, met als doel informatie te verkrijgen over samenstelling, structuur en energieniveaus. Een spectrum toont de intensiteit van straling als functie van golflengte, frequentie of energie en fungeert vaak als een unieke vingerafdruk van een stof. Spectroscopie omvat absorptie, emissie en verstrooiing, die elektronen, moleculen of kristalstructuren in kaart brengen.

Belangrijke takken zijn UV-Vis spectroscopie, infrarood (IR) spectroscopie, Raman spectroscopie, NMR-spectroscopie en massa-spectrometrie. Elk type richt zich op een ander deel van het spectrum en levert informatie over identiteit, structuur of concentratie. Instrumentatie omvat een lichtbron, schakeling om de relevante golflengten te selecteren en een detector met signaalverwerking.

De Beer-Lambert-wet wordt veel gebruikt bij absorptiespectroscopie: A = εcl, waarbij absorptie, molaire absorptiecoëfficiënt, concentratie en padlengte in relatie staan. Kalibratie maakt kwantitatieve metingen mogelijk en versnelt screening en analyse.

Toepassingen van spectroscopie zijn breed en omvatten chemische analyse, materiaalonderzoek, biologie en geneeskunde, milieuwetenschappen, geologie en astronomie. Ze leveren identificatie van stoffen, kwantificatie van concentraties en inzicht in moleculaire structuur en dynamiek.

Historisch gezien begon spectroscopie met de studie van lijnenspectra in de 17e tot 19e eeuw, met bijdragen zoals de ontdekkingen van Fraunhofer. De ontwikkeling van moderne instrumenten en technieken heeft spectroscopie tot een fundamenteel hulpmiddel gemaakt in wetenschap en industrie.