Спектроскопия

08.10.2021

Спектроскопия — раздел физики, посвящённый изучению спектров электромагнитного излучения. В более широком смысле — изучение спектров различных видов излучения. Методы спектроскопии используются для исследования энергетической структуры атомов, молекул и макроскопических тел, образованных из них. Они применяются при изучении таких макроскопических свойств тел, как температура и плотность, а в аналитической химии — для обнаружения и определения веществ.

К преимуществам спектроскопии относится возможность диагностики in situ, то есть непосредственно в «среде обитания» объекта, бесконтактно, дистанционно, без какой-либо специальной подготовки объекта. Поэтому она получила широкое развитие, например, в астрономии.

Задачи спектроскопии

Прямая задача спектроскопии — предсказание вида спектра вещества, исходя из знаний о его строении, составе и прочего.

Обратная задача спектроскопии — определение характеристик вещества (не являющихся непосредственно наблюдаемыми величинами) по свойствам его спектров (которые наблюдаются непосредственно и напрямую зависят как от определяемых характеристик, так и от внешних факторов).

Виды и методы спектроскопии

По объектам исследования обычно выделяют виды спектроскопии, каждый из которых использует набор методов:

  • атомная спектроскопия — исследование энергетических переходов между состояниями электронов на атомных орбиталях
    • Атомно-абсорбционная спектроскопия
    • Атомно-эмиссионная спектроскопия
    • Атомная флуоресценция
  • молекулярная спектроскопия — исследование энергетических переходов между электронными, колебательными и вращательными уровнями энергии молекул
    • Инфракрасная спектроскопия
    • Масс-спектрометрия
    • Мёссбауэровская спектроскопия
    • Микроволновая спектроскопия
    • Молекулярная электронная спектроскопия
    • Оптическая спектроскопия в видимом диапазоне длин волн
    • Рентгеновская спектроскопия
    • Терагерцовая спектроскопия
    • Ультрафиолетовая спектроскопия
    • Фотоэлектронная спектроскопия
    • Спектроскопия комбинационного рассеяния света
    • Электронный парамагнитный резонанс
    • Ядерный магнитный резонанс
  • абсорбционная спектроскопия
    • Диодно-лазерная абсорбционная спектроскопия
    • Инфракрасная абсорбционная спектроскопия
    • Микроволновая спектроскопия поглощения
    • Спектроскопия электронного парамагнитного резонанса
    • Спектроскопия ядерного магнитного резонанса

Спектроскопия в астрономии

Спектроскопический анализ света Солнца и других звёзд показал, что небесные тела состоят из тех же элементов, что и земные. Однако гелий был впервые обнаружен при спектроскопическом исследовании солнечного света. Одна из спектральных линий солнечного излучения не могла быть идентифицирована в течение достаточного долгого времени, таким образом до нахождения гелия на Земле предполагалось, что на Солнце существует некий на тот момент неизвестный элемент.

К успехам спектроскопии в астрономии можно приписать:

  • Экспериментальное доказательство существования эффекта Доплера для световых волн
  • Определение температуры звёзд и их спектральных классов


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2021
При цитировании информации ссылка на сайт обязательна.
Копирование материалов сайта ЗАПРЕЩЕНО!