La spectroscopie est l'analyse de l'interaction entre la matière et n'importe quelle partie du spectre électromagnétique. Traditionnellement, la spectroscopie impliquait spectre visible de la lumière, mais les rayons X, gamma et la spectroscopie UV sont également des techniques d'analyse précieuses. La spectroscopie peut impliquer toute interaction entre la lumière et la matière, y compris absorption, émission, diffusion, etc.
Les données obtenues par spectroscopie sont généralement présentées spectre (pluriel: spectres) qui est un tracé du facteur mesuré en fonction de la fréquence ou de la longueur d'onde. Les spectres d'émission et les spectres d'absorption sont des exemples courants.
Comment fonctionne la spectroscopie
Lorsqu'un faisceau de rayonnement électromagnétique traverse un échantillon, les photons interagissent avec l'échantillon. Ils peuvent être absorbés, réfléchis, réfractés, etc. Le rayonnement absorbé affecte les électrons et les liaisons chimiques dans un échantillon. Dans certains cas, le rayonnement absorbé conduit à l'émission de photons de faible énergie.
La spectroscopie examine comment le rayonnement incident affecte l'échantillon. Les spectres émis et absorbés peuvent être utilisés pour obtenir des informations sur le matériau. Parce que l'interaction dépend de la longueur d'onde du rayonnement, il existe de nombreux types de spectroscopie différents.
Spectroscopie versus spectrométrie
En pratique, les termes spectroscopie et spectrométrie sont interchangeables (sauf pour spectrométrie de masse), mais les deux mots ne signifient pas exactement la même chose. Spectroscopie vient du mot latin specere, ce qui signifie «regarder» et le mot grec skopia, ce qui signifie «voir». La fin de spectrométrie vient du mot grec metria, ce qui signifie «sur mesure». La spectroscopie étudie le rayonnement électromagnétique produit par un système ou l'interaction entre le système et la lumière, généralement de manière non destructive. La spectrométrie est la mesure du rayonnement électromagnétique pour obtenir des informations sur un système. En d'autres termes, la spectrométrie peut être considérée comme une méthode d'étude des spectres.
Des exemples de spectrométrie comprennent la spectrométrie de masse, la spectrométrie de diffusion Rutherford, la spectrométrie de mobilité ionique et la spectrométrie à trois axes des neutrons. Les spectres produits par spectrométrie ne sont pas nécessairement l'intensité en fonction de la fréquence ou de la longueur d'onde. Par exemple, un spectre de spectrométrie de masse représente l'intensité en fonction de la masse des particules.
Un autre terme commun est la spectrographie, qui fait référence aux méthodes de spectroscopie expérimentale. La spectroscopie et la spectrographie font référence à l'intensité du rayonnement en fonction de la longueur d'onde ou de la fréquence.
Les appareils utilisés pour prendre des mesures spectrales comprennent les spectromètres, les spectrophotomètres, les analyseurs spectraux et les spectrographes.
Les usages
La spectroscopie peut être utilisée pour identifier la nature des composés dans un échantillon. Il est utilisé pour surveiller l'avancement des processus chimiques et pour évaluer la pureté des produits. Il peut également être utilisé pour mesurer l'effet du rayonnement électromagnétique sur un échantillon. Dans certains cas, cela peut être utilisé pour déterminer l'intensité ou la durée de l'exposition à la source de rayonnement.
Classifications
Il existe plusieurs façons de classer les types de spectroscopie. Les techniques peuvent être regroupées en fonction du type d'énergie radiative (par exemple, rayonnement électromagnétique, ondes de pression acoustique, particules telles sous forme d'électrons), le type de matériau étudié (par exemple, atomes, cristaux, molécules, noyaux atomiques), l'interaction entre le matériau et le l'énergie (par exemple, émission, absorption, diffusion élastique) ou des applications spécifiques (par exemple, spectroscopie à transformée de Fourier, dichroïsme circulaire spectroscopie).