Spektroskopi typer

Absorpsjon

Absorpsjon spektroskopi er en teknikk i som kraften i en lysstråle målt før og etter interaksjon med et utvalg sammenlignes. Bestemte absorpsjon teknikker tendens til å være referert til av bølgelengdeområdet av stråling målt som Ultrafiolett, infrarød eller mikrobølgeovn absorpsjon spektroskopi. Absorpsjon forekommer når energi av fotoner samsvarer med energi-forskjellen mellom to tilstander av materialet.

Fluorescens

Fluorescens spektroskopi bruker høyere energi-fotoner Excite et utvalg, som vil deretter avgir fotoner for lavere energi. Denne teknikken er blitt populær for sin biokjemiske og medisinsk-programmer, og kan brukes til confocal microscopy Fluorescens resonans energi overføringen og Fluorescens levetid bildebehandling.

Røntgen

Når røntgenbilder av tilstrekkelig frekvens (energi) samhandler med et stoff, indre skall elektroner i atom er glade for å ytre tom orbitals, eller de kan fjernes helt, ioniserende atom. Indre skallet "hull" vil deretter bli fylt av elektroner fra ytre orbitals. Energi som er tilgjengelig i denne de-excitation-prosessen er slippes ut som stråling (Fluorescens) eller vil fjerne andre mindre-bundet elektroner fra atom (Auger effekt). Absorpsjon eller utslipp frekvenser (energier) er karakteristisk for de spesifikke atom. I tillegg for et bestemt atom inntreffe liten frekvens (energi)-variasjoner som er karakteristisk for den kjemiske bånd. Med en egnet apparater, kan disse karakteristiske røntgen frekvenser eller Auger elektron energier måles. X-Ray absorpsjon og utslipp spektroskopi brukes i kjemi og materiell vitenskap for å bestemme elemental sammensetning og kjemiske bånd.

Røntgenkrystallografi er en spredning prosess; Krystalinsk materialer XY røntgenbilder i veldefinerte vinkler. Hvis bølgelengdeområdet av hendelsen røntgenbilder er kjent, dette gjør at beregningen av avstander mellom fly av atomer innen crystal. Intensiteter av spredte røntgenbilder gir informasjon om atomic posisjoner og tillate ordningen av atomer i krystall-strukturen som skal beregnes. Imidlertid X-ray-lys så spres ikke i henhold til sin bølgelengde, som er satt til en bestemt verdi, og røntgen Diffraksjonsmønster er derfor ikke et spektroskopi.

Flamme

Flytende løsning eksempler er aspirated inn en brenner eller nebulizer-brenner kombinasjon, desolvated, oppdelt og noen ganger glade til en høyere energi elektronisk tilstand. Bruk av en flamme under analyse krever drivstoff og oxidant, vanligvis i form av gasser. Felles drivstoff gasser brukes er acetylen (ethyne) eller hydrogen. Felles oxidant gasser brukes er oksygen, luft eller lystgass. Disse metodene er ofte i stand til å analysere metallisk elementet analytes i delen per millioner, milliarder, eller muligens lavere konsentrasjon områder. Lys detektorer er nødvendig for å oppdage lys med analyseinformasjon kommer fra flammen.

  • Atomic utslipp spektroskopi - denne metoden bruker flammen excitation; atomer er glade fra varmen av flammen avgir lys. Denne metoden bruker vanligvis en Totalforbruk brenner med en runde brennende uttak. En høyere temperatur flamme enn atomic absorpsjon spektroskopi (AA) brukes vanligvis til å produsere excitation av analyte atomer. Siden analyte atomer er opphisset av varmen av flammen, er ingen spesielle elemental lamper til å skinne i flammen nødvendig. En høy oppløsning-polychromator kan brukes til å produsere en utslipp intensitet vs. bølgelengde spekteret over en rekke bølgelengder viser flere elementet excitation linjer, noe som betyr at flere elementer kan oppdages i én løp. En monochromator kan eventuelt angis på en bølgelengde for å konsentrere seg på analysen av et enkelt element på en bestemt utslipp-linje. Plasma utslipp spektroskopi er en mer moderne versjon av denne metoden. Se flammen utslipp spektroskopi for flere detaljer.
  • Atomic absorpsjon spektroskopi (ofte kalt AA) - denne metoden bruker vanligvis en pre-burner nebulizer (eller nebulizing kammer) til å opprette et utvalg tåke og en spor-formet brenner som gir en lengre pathlength flamme. Temperaturen i flammen er lav nok til at flammen selv ikke opphisse utvalg atomer fra deres bakken-tilstand. Nebulizer og flamme brukes til å desolvate og atomize prøven, men excitation av atomer analyte er gjort ved å bruke lamper som er skinner gjennom flammen seg med forskjellige bølgelengder for hver type analyte. I AA, mengden lys absorbert etter går gjennom flammen bestemmer hvor mye analyte i utvalget. En grafitt ovn for oppvarming prøve å desolvate og atomize brukes vanligvis for større følsomhet. Grafitt ovn-metoden kan også analysere noen heldekkende eller slurry eksempler. På grunn av sin gode følsomhet og selektivitet er det fortsatt en brukte metode for analyse for visse trace elementer i aqueous (og annen væske) eksempler.
  • Atomic Fluorescens spektroskopi - denne metoden vanligvis bruker en brenner med en runde brennende uttak. Flammen brukes til å solvate og atomize prøven, men en lampe skinner lys på en bestemt bølgelengde i flammen Excite analyte atomer i flammen. Atomer av enkelte elementer kan deretter fluoresce lysemitterende lys i en annen retning. Lysintensiteten denne fluorescing brukes for å kvantifisere hvor mye analyte-element i utvalget. En grafitt ovn kan også brukes for atomic Fluorescens spektroskopi. Denne metoden er ikke så ofte brukt som atomic absorpsjon eller plasma utslipp spektroskopi.

Plasma utslipp spektroskopi

På noen måter lignende skjelle ut andre atomic utslipp spektroskopi, har det i stor grad erstattet den.

  • Likestrøm plasma (DCP)

En direktestrøm plasma (DCP) opprettes av en elektrisk utladning mellom to elektroder.

En plasma støtte gass er nødvendig, og Ar er vanlig. Eksempler kan bli satt på en av elektrodene, eller hvis gjennomfører kan utgjør én elektrode.

  • Glød utladning-optisk utslipp Spektrometri (GD-OES)
  • Inductively kombinert plasma-atomic utslipp Spektrometri (ICP-AES)
  • Laser indusert sammenbrudd spektroskopi (LIBS), også kalt Laser-indusert plasma Spektrometri (LIP)
  • Mikrobølgeovn-indusert plasma (MIP)

Gnist eller arc (utslipp) spektroskopi -brukes til analyse av metallisk elementer i solid utvalg. For ikke-førende materialer er et utvalg bakken med grafitt pulver slik at den ledende. I tradisjonell arc spektroskopi metoder, var et utvalg av solid ofte bakken opp og ødelagt under analyse. En elektrisk bue eller gnist sendes gjennom utvalget, Oppvarming utvalget til et høyt temperatur å opphisse atomer i den. Glade for analyte-atomer nyanser, emitting lys med forskjellige bølgelengder som kan oppdages av vanlige spectroscopic metoder. Siden betingelsene produsere arc-utslipp vanligvis ikke kontrolleres kvantitativt, er analyse for elementene kvalitative.

Nå til dags, Tillat gnist kilder med kontrollert utslipp under en argon atmosfære at denne metoden kan betraktet eminently kvantitative og bruken er allment utvidet over hele verden gjennom produksjon kontroll laboratoriene støperier og stål mills.

Synlig

Mange atomer avgir eller absorbere synlig lys. Hvis du vil ha en fin linje-spectrum, må atomene være i en gassfase. Dette betyr at stoffet har å være vaporised. Spekteret er studert i absorpsjon eller utslipp. Synlig absorpsjon spektroskopi er ofte kombinert med UV absorpsjon spektroskopi i UV/Vis spektroskopi. Selv om dette skjemaet kan være uvanlig som det menneskelige øyet er en lignende indikator, viser det fortsatt nyttig når å skille farger.

Ultrafiolett

Alle atomer absorbere i regionen Ultrafiolett (UV), fordi disse fotoner er energiske nok å opphisse ytre elektroner. Hvis frekvensen er høy nok, foregår photoionization. UV spektroskopi brukes også i kvantifisere protein og DNA konsentrasjon, samt forholdet mellom protein DNA-konsentrasjonen i en løsning. Flere aminosyrer som vanligvis finnes i protein, for eksempel tryptophan, absorberer lys i 280 nm-området og DNA absorberer lys i 260 nm-området. Av denne grunn er forholdet mellom 260/280 nm absorbance en god generell indikator på relativ renheten på en løsning i form av disse to macromolecules. Rimelig anslag over protein eller DNA konsentrasjon kan også gjøres på denne måten bruke Øls loven.

Infrarød

Infrarød spektroskopi tilbyr muligheten til å måle ulike typer inter atomic bond vibrasjoner på forskjellige frekvenser. Spesielt i organisk kjemi viser analyse av IR absorpsjon spectra hvilken type obligasjoner er til stede i utvalget. Det er også en viktig metode for å analysere polymers og bestanddeler som fyllstoffer, pigmenter og plasticizers.

I nærheten av infrarød (NIR)

I nærheten av infrarød NIR området, umiddelbart utover bølgelengdeområde synlig er spesielt viktig for praktiske programmer på grunn av mye større gjennomtrenging dyp på NIR stråling i prøven enn i mellomklassen IR spektroskopi. Dette tillater også store prøver å bli målt i hver skanning ved NIR spektroskopi, og tiden ansatt for mange praktiske programmer som: rask korn analyse, medisinsk diagnose legemidler/medisiner, bioteknologi, genomics analyse, proteomic analyse, interactomics forskning, inline tekstil overvåking, mat analyse og kjemiske imaging/hyperspectral avbilding av intakt organismer, plast, tekstiler, insektvoks gjenkjenning, rettsmedisinske lab program, kriminalitet gjenkjenning og ulike militære applikasjoner.

Raman

Raman spektroskopi bruker inelastic spredning av lys til å analysere vibrational og rotational modi av molekyler. De resulterende fingeravtrykk er et hjelpemiddel til analyse.

Sammenhengende anti-Stokes Raman spektroskopi (biler)

BILER er en siste teknikk som har høy følsomhet og kraftige programmer for '' in vivo'' spektroskopi og bildebehandling.

Kjernemagnetisk Resonans

Kjernemagnetisk Resonans Spektroskopi analyserer magnetiske egenskaper for visse atomic nuclei å finne forskjellige elektroniske lokale miljøer av hydrogen, karbon eller andre atomer i en organisk sammensatte eller andre sammensatte. Dette brukes til å bestemme strukturen for sammensatt.

Photoemission

Mössbauer

Overføring eller konvertering-electron (CEMS) modes of Mössbauer spektroskopi sonde egenskapene for bestemte isotopen nuclei i forskjellige atomic miljøer ved å analysere resonans absorpsjon av karakteristiske energi gamma-stråler kjent som Mössbauer-effekt.

Andre typer

Det finnes mange forskjellige typer materiale analyse teknikker under overskriften bred av "spektroskopi", ved hjelp av en rekke ulike tilnærminger til verifiserer Materialegenskaper, for eksempel absorbance, refleksjon, utslipp, spredning, varmeledning og Brytningsindeks.

  • Akustisk spektroskopi
  • Auger spektroskopi er en metode som brukes til å studere overflater av materialer på en mikro-skala. Det er ofte brukt i forbindelse med elektronmikroskop.
  • Hulrom ringen ned spektroskopi
  • Sirkulære Dichroism spektroskopi
  • Dypt nivå transient spektroskopi måler konsentrasjon og analyserer parametere av elektrisk aktive semiconducting utførelsesmessige
  • Dielektrisk spektroskopi
  • Dobbel polarisering interferometry måler de reelle og imaginære komponentene i komplekse Brytningsindeks
  • Tvinge spektroskopi
  • Fourier transform spektroskopi er en effektiv metode for behandling av spectra data hentet ved hjelp av interferometers. Nesten alle Infrarød spektroskopi teknikker (for eksempel FTIR) og Kjernemagnetisk Resonans (NMR) er basert på Fourier transformeres.
  • Fourier transformere Infrarød spektroskopi (FTIR)
  • Hadron spektroskopi studier energi/masse spekteret av hadrons i henhold til spin, paritet og andre partikkel-egenskaper. Baryon spektroskopi og stedet spektroskopi er begge typer hadron spektroskopi.
  • Inelastic elektron tunnelering spektroskopi (IETS) bruker endringene i gjeldende grunnet inelastic elektron vibrasjoner samhandling på bestemte energien som også kan måle optically forbudt overganger.
  • Inelastic Nøytron spredning er lik Raman spektroskopi, men den bruker neutrons istedenfor fotoner.
  • Laser spektroskopi bruker tunable lasere og andre typer sammenhengende utslippskilder, for eksempel optiske parametrisk oscillatorer for selektiv excitation av atomisk eller molekylær arter.
    • Ultra rask laser spektroskopi
    • Mekanisk spektroskopi involverer samhandling med makroskopisk vibrasjoner, for eksempel phonons. Et eksempel er akustisk spektroskopi, som involverer lydbølger.
    • Nøytron spin ekko spektroskopi måler interne dynamikken i proteiner og andre myke spørsmål-systemer
    • Kjernemagnetisk Resonans (NMR)
    • Photoacoustic spektroskopi måler lydbølger produsert ved absorpsjon av stråling.
    • Photothermal spektroskopi måler varme utviklet seg på absorpsjon av stråling.
    • Raman optisk aktivitet spektroskopi utnytter Raman spredning og optisk aktivitet effekter for å avsløre detaljerte opplysninger på chiral centers i molekyler.
    • Terahertz spektroskopi bruker bølgelengder over Infrarød spektroskopi og under mikrobølgeovn eller millimeter bølge-målinger.
    • Tid-løst spektroskopi er spektroskopi av saken i situasjoner der egenskapene endres med tiden.
    • Termisk Infrarød spektroskopi måler termisk stråling fra materialer og flater og brukes til å bestemme hvilken type obligasjoner som er tilstede i et utvalg, så vel som deres Gitterpunkt miljø. Teknikkene er mye brukt av organisk apotek, mineralogists og planetary forskere.

Videre lesning


Denne artikkelen er lisensiert under Creative Commons Attribution-ShareAlike License. Den bruker materiale fra Wikipedia-artikkel om "spektroskopi" alt materiale tilpasset brukes fra Wikipedia er tilgjengelig under betingelsene i Creative Commons Attribution-ShareAlike License. Wikipedia ® seg selv er et registrert varemerke for Wikimedia Foundation, Inc.

Last Updated: Feb 1, 2011

Read in | English | Español | Français | Deutsch | Português | Italiano | 日本語 | 한국어 | 简体中文 | 繁體中文 | العربية | Dansk | Nederlands | Finnish | Ελληνικά | עִבְרִית | हिन्दी | Bahasa | Norsk | Русский | Svenska | Magyar | Polski | Română | Türkçe
Comments
The opinions expressed here are the views of the writer and do not necessarily reflect the views and opinions of News-Medical.Net.
Post a new comment
Post