| |
Unter Spektroskopie versteht man ein Verfahren, das anhand des Spektrums durch Farbzerlegung von Licht untersucht, wie elektromagnetische Strahlung und Materie in Wechselwirkung stehen.
Spektroskopie untersucht, bei welchen Frequenzen oder Wellenlängen eine Substanz Energie in Form von Lichtquanten bzw. elektromagnetischen Wellen aufnehmen (absorbieren) oder abgeben (emittieren) kann. Die Energie eines Lichtquants oder die dementsprechende Frequenz einer elektromagnetischen Welle entspricht dabei der Energiedifferenz zweier quantenmechanischer Zustände der zu untersuchenden Substanz:
Δ E = h · ν
Darin ist h die Planck-Konstante, ν die Frequenz des Lichtquants und Δ E die Energiedifferenz. Diese Gleichung wird auch als Grundgleichung der Spektroskopie bezeichnet. Die Energiedifferenzen quantenmechanischer Zustände hängen von der chemischen Zusammensetzung einer Probe oder der Struktur eines Moleküls ab und enthalten daher wichtige Informationen.
Mit Spektrometern wird ein Lichtspektrum (Intensität des absorbierten, reflektierten oder ausgestrahlten Lichts in Abhängigkeit von der Wellenlänge) gemessen. Ziel spektroskopischer Untersuchungen ist es, aus dem gemessenen Spektrum Rückschlüsse auf die Probe oder den strahlenden Körper zu ziehen. Die analytische Spektroskopie erkennt z.B. Atome oder Moleküle an der charakteristischen Form ihrer Spektren. Die Untersuchung der Lichtemission bzw. -absorption von Molekülen und Atomen mit Hilfe von Gitter- und Prismenspektro- metern sind die ältesten spektroskopischen Verfahren. Sie werden daher auch als klassische Spektroskopie bezeichnet. | |
|