Spektroskopiassa

Spektroskopia on tutkimusmenetelmä, jolla aineen vuorovaikutusta sähkömagneettisen säteilyn kanssa tarkastellaan mittaamalla säteilyn spektriä. Kun valo kohtaa näytteen, fotonien energia voi siirtyä elektronien energiatiloihin, näyte voi absorboida valoa tai emittoida valoa, tai valo voi dispersoitua näytteen läpi. Spektrin piirteet antavat tietoa näytteen koostumuksesta, rakenteesta ja ympäristöolosuhteista.

Yleisimmät spektroskopian haarat ovat UV–Vis-, infrapunaspektroskopia (IR), Raman-spektroskopia sekä fluoresenssi- ja emissiospektroskopia. UV–Vis mittaa elektronien siirtymiä, IR liittyy molekyylien sidoksiin ja vibraatioihin, ja Raman kuvaa inelastista valon vuorovaikutusta sekä tarjoaa tietoa molekyylirakenteesta. Spektrit voivat olla lineaarisia tai monimutkaisia, ja niiden tulkinta riippuu sekä näytteen tilasta että ympäristöolosuhteista.

Laitteisto koostuu tyypillisesti valonlähteestä, näytteestä, dispersiosta (monokromator tai prisma) sekä detektorista (esim. fotomultipliäri tai CCD). Näyte voi olla nestemäinen, kiinteä tai kaasumainen. Data kerätään ja analysoidaan tietokoneilla, jotka tuottavat spektrin ja auttavat määrittämään koostumuksen, pitoisuudet tai rakenteelliset ominaisuudet.

Sovellukset kattavat kemian analyysit, laadunvalvonnan, ympäristö- ja biotieteet sekä lääketieteen ja materiaali- sekä astro­tutkimuksen. Spektroskopia on herkkä menetelmä, joka mahdollistaa nopean, usein ei-invasiivisen tiedon näytteestä ja sen prosesseista.