spettroscopia

La spettroscopia è una branca della fisica e della chimica che studia l'interazione tra la radiazione elettromagnetica e la materia, con l'obiettivo di analizzare la composizione, la struttura e le proprietà fisiche dei campioni. L'interazione può manifestarsi come assorbimento, emissione o scattering della luce, producendo spettri che presentano caratteristiche tipiche di specifiche transizioni energetiche o vibrazionali.

I principali tipi includono la spettroscopia di assorbimento, che misura l'attenuazione della luce e, mediante la legge di Beer-Lambert, consente di determinare concentrazioni; la spettroscopia di emissione, dove il campione emette luce dopo eccitazione; la fluorescenza e la fosforescenza; e le tecniche UV-Vis, IR e Raman, utili per l'analisi strutturale e lo stato energetico. Oltre a queste, la NMR fornisce informazioni sui gruppi molecolari e sugli ambienti dei nuclei, mentre le tecniche X‑ray (XPS, XANES) indagano la struttura elettronica nei materiali.

La strumentazione tipica comprende una sorgente di luce o una fonte di eccitazione, un campione, e un elemento dispersivo (reticolo o prisma) seguito da un rivelatore (fotomoltiplicatore, fotodiodo, CCD). In molte tecniche moderne si usa la spettroscopia a trasformata di Fourier (FTIR, FT-NIR) o rivelatori a rilevazione avanzata, con elaborazione digitale degli spettri.

Le principali applicazioni della spettroscopia includono l'identificazione qualitativa e la quantificazione di sostanze, lo studio di gruppi funzionali, cinetica e dinamica di sistemi chimici e biologici, l'analisi ambientale, l'astronomia e la scienza dei materiali. Grazie ai progressi nei rivelatori, nelle sorgenti e nelle tecniche di analisi dati, la spettroscopia è una disciplina in rapida evoluzione.