Espectroscopia é a análise da interação entre a matéria e qualquer parte do espectro eletromagnético. Tradicionalmente, a espectroscopia envolvia a espectro visível da luz, mas a espectroscopia de raios X, gama e UV também são técnicas analíticas valiosas. A espectroscopia pode envolver qualquer interação entre luz e matéria, incluindo absorção, emissão, dispersão etc.
Os dados obtidos por espectroscopia são geralmente apresentados como espectro (plural: espectros) que é um gráfico do fator que está sendo medido em função da frequência ou do comprimento de onda. Os espectros de emissão e absorção são exemplos comuns.
Como a espectroscopia funciona
Quando um feixe de radiação eletromagnética passa através de uma amostra, os fótons interagem com a amostra. Eles podem ser absorvidos, refletidos, refratados, etc. A radiação absorvida afeta os elétrons e as ligações químicas em uma amostra. Em alguns casos, a radiação absorvida leva à emissão de fótons de menor energia.
A espectroscopia analisa como a radiação incidente afeta a amostra. Os espectros emitidos e absorvidos podem ser usados para obter informações sobre o material. Como a interação depende do comprimento de onda da radiação, existem muitos tipos diferentes de espectroscopia.
Espectroscopia versus espectrometria
Na prática, os termos espectroscopia e espectrometria são usados de forma intercambiável (exceto para espectrometria de massa), mas as duas palavras não significam exatamente a mesma coisa. Espectroscopia vem da palavra latina specere, que significa "olhar" e a palavra grega skopia, significando "ver". O final de espectrometria vem da palavra grega metria, significando "medir". A espectroscopia estuda a radiação eletromagnética produzida por um sistema ou a interação entre o sistema e a luz, geralmente de maneira não destrutiva. Espectrometria é a medida da radiação eletromagnética para obter informações sobre um sistema. Em outras palavras, a espectrometria pode ser considerada um método de estudar espectros.
Exemplos de espectrometria incluem espectrometria de massa, espectrometria de espalhamento de Rutherford, espectrometria de mobilidade de íons e espectrometria de eixo triplo de nêutrons. Os espectros produzidos pela espectrometria não são necessariamente intensidade versus frequência ou comprimento de onda. Por exemplo, um espectro de espectrometria de massa representa a intensidade versus massa de partículas.
Outro termo comum é espectrografia, que se refere a métodos de espectroscopia experimental. Tanto a espectroscopia quanto a espectrografia se referem à intensidade da radiação versus comprimento de onda ou frequência.
Os dispositivos usados para realizar medições espectrais incluem espectrômetros, espectrofotômetros, analisadores espectrais e espectrógrafos.
Usos
A espectroscopia pode ser usada para identificar a natureza dos compostos em uma amostra. É usado para monitorar o progresso dos processos químicos e para avaliar a pureza dos produtos. Também pode ser usado para medir o efeito da radiação eletromagnética em uma amostra. Em alguns casos, isso pode ser usado para determinar a intensidade ou a duração da exposição à fonte de radiação.
Classificações
Existem várias maneiras de classificar os tipos de espectroscopia. As técnicas podem ser agrupadas de acordo com o tipo de energia radiativa (por exemplo, radiação eletromagnética, ondas de pressão acústica, partículas como elétrons), o tipo de material que está sendo estudado (por exemplo, átomos, cristais, moléculas, núcleos atômicos), a interação entre o material e o energia (por exemplo, emissão, absorção, espalhamento elástico) ou aplicações específicas (por exemplo, espectroscopia de transformada de Fourier, dicroísmo circular espectroscopia).