Apa itu Spektroskopi?

Spektroskopi adalah teknik yang menggunakan interaksi energi dengan sampel untuk melakukan analisis.

Data yang diperoleh dari spektroskopi disebut a spektrum. Spektrum adalah plot intensitas energi terdeteksi versus panjang gelombang (atau massa atau momentum atau frekuensi, dll) dari energi.

Spektrum dapat digunakan untuk memperoleh informasi tentang tingkat energi atom dan molekul, geometri molekul, ikatan kimia, interaksi molekul, dan proses terkait. Seringkali, spektrum digunakan untuk mengidentifikasi komponen-komponen sampel (analisis kualitatif). Spektra juga dapat digunakan untuk mengukur jumlah bahan dalam sampel (analisis kuantitatif).

Beberapa instrumen digunakan untuk melakukan analisis spektroskopi. Dalam istilah yang paling sederhana, spektroskopi membutuhkan sumber energi (umumnya laser, tetapi ini bisa menjadi sumber ion atau sumber radiasi) dan alat untuk mengukur perubahan sumber energi setelah berinteraksi dengan sampel (seringkali spektrofotometer atau interferometer).

Ada banyak jenis spektroskopi karena ada sumber energi! Berikut ini beberapa contohnya:

Energi dari benda langit digunakan untuk menganalisis komposisi kimianya, kepadatan, tekanan, suhu, medan magnet, kecepatan, dan karakteristik lainnya. Ada banyak jenis energi (spektroskopi) yang dapat digunakan dalam spektroskopi astronomi.

Energi yang diserap oleh sampel digunakan untuk menilai karakteristiknya. Terkadang energi yang diserap menyebabkan cahaya dilepaskan dari sampel, yang dapat diukur dengan teknik seperti spektroskopi fluoresensi.

Ini adalah studi tentang zat dalam film tipis atau pada permukaan. Sampel ditembus oleh sinar energi satu kali atau lebih, dan energi pantulan dianalisis. Spektroskopi reflektansi total yang dilemahkan dan teknik terkait yang disebut spektroskopi refleksi internal berganda digunakan untuk menganalisis pelapisan dan cairan buram.

Ini adalah teknik gelombang mikro yang didasarkan pada pemisahan medan energi elektronik dalam medan magnet. Ini digunakan untuk menentukan struktur sampel yang mengandung elektron tidak berpasangan.

Ada beberapa jenis spektroskopi elektron, semuanya terkait dengan pengukuran perubahan tingkat energi elektronik.

Ini adalah keluarga teknik spektroskopi di mana sampel disinari oleh semua yang relevan panjang gelombang secara bersamaan untuk waktu yang singkat. Spektrum serapan diperoleh dengan menerapkan analisis matematika pada pola energi yang dihasilkan.

Radiasi gamma adalah sumber energi dalam jenis spektroskopi, yang mencakup analisis aktivasi dan spektroskopi Mossbauer.

Spektrum serapan inframerah suatu zat kadang-kadang disebut sidik jari molekulernya. Meskipun sering digunakan untuk mengidentifikasi bahan, spektroskopi inframerah juga dapat digunakan untuk menghitung jumlah molekul penyerap.

Spektroskopi absorpsi, spektroskopi fluoresensi, spektroskopi Raman, dan spektroskopi Raman yang disempurnakan permukaan umumnya menggunakan sinar laser sebagai sumber energi. Spektroskopi laser memberikan informasi tentang interaksi cahaya yang koheren dengan materi. Spektroskopi laser umumnya memiliki resolusi dan sensitivitas tinggi.

Sumber spektrometer massa menghasilkan ion. Informasi tentang sampel dapat diperoleh dengan menganalisis dispersi ion ketika mereka berinteraksi dengan sampel, umumnya menggunakan rasio massa terhadap muatan.

Dalam jenis spektroskopi ini, setiap panjang gelombang optik yang direkam dikodekan dengan frekuensi audio yang berisi informasi panjang gelombang asli. Penganalisa panjang gelombang kemudian dapat merekonstruksi spektrum asli.

Hamburan cahaya Raman oleh molekul dapat digunakan untuk memberikan informasi tentang komposisi kimia dan struktur molekul sampel.

Teknik ini melibatkan eksitasi elektron dalam atom, yang dapat dilihat sebagai penyerapan sinar-x. Spektrum emisi fluoresensi x-ray dapat dihasilkan ketika sebuah elektron jatuh dari keadaan energi yang lebih tinggi ke dalam kekosongan yang diciptakan oleh energi yang diserap.