Spectroskopía

Spectroskopía, a menudo denominada espectroscopía en español, es el conjunto de técnicas que estudian la interacción entre la materia y la radiación electromagnética mediante la obtención y el análisis de espectros. Un espectro muestra la intensidad de la señal en función de la longitud de onda o la frecuencia, y sirve para inferir composición química, estructuras moleculares y propiedades físicas.

El principio central es que la radiación puede provocar transiciones entre niveles energéticos, dando lugar a absorciones, emisiones o dispersión en longitudes de onda características. Las características espectrales así obtenidas permiten identificar sustancias y cuantificar su abundancia mediante calibraciones adecuadas.

Historia: en el siglo XIX, las líneas de Fraunhofer y el trabajo de Bunsen y Kirchhoff vincularon la composición de la materia con su espectro, lo que impulsó el desarrollo de espectrómetros y detectores cada vez más sensibles.

Modalidades destacadas: espectroscopía de absorción y emisión (incluida UV–Vis y infrarroja), espectroscopía Raman, espectroscopía de fluorescencia y fosforescencia, espectroscopía de resonancia magnética nuclear (NMR) y de electrones (ESR), y técnicas de espectroscopía de rayos X (XANES/EXAFS). Cada una explora interacciones distintas entre la radiación y la materia.

Instrumentación: un sistema típico reúne una fuente de radiación, una muestra, un subsistema de dispersión o filtrado, un detector y un procesamiento de datos. Los instrumentos modernos usan detectores como fotomultiplicadores, CCD o diodos, y requieren calibración de longitud de onda e intensidad.

Aplicaciones: la spectroskopía se aplica en química analítica, física, astronomía, biología molecular, ciencia de materiales, medicina y medio ambiente, entre otros. También presenta limitaciones como interferencias, necesidad de estándares y dependencia de condiciones experimentales.