Спектроскопія
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Спектроскопія

Спектроскопія (від спектр і ...ськопія ) , розділ фізики, присвячений вивченню спектрів електромагнітного випромінювання. Методами С. досліджують рівні енергії атомів, молекул і утворених з них макроскопічних систем і квантові переходи між рівнями енергії, що дає важливу інформацію про будову і властивості речовини. Найважливіші сфери застосування С. — спектральний аналіз і астрофізика .

загрузка...

  Виникнення С. можна віднести до 1666, коли І. Ньютон вперше розклав сонячне світло в спектр. Найважливіші етапи подальшого розвитку С. — відкриття і дослідження на початку 19 ст ліній поглинання в сонячному спектрі ( фраунгоферових ліній ) , встановлення зв'язку спектрів випускання і поглинання (Р. Р. Кирхгоф і Р. Бунзен, 1859) і виникнення на її основі спектрального аналізу. З його допомогою вперше удалося визначити склад астрономічних об'єктів — Сонця, зірок, туманностей. У 2-ій половині 19 — початку 20 вв.(століття) С. продовжувала розвиватися як емпірична наука, був накопичений величезний матеріал про оптичні спектри атомів і молекул, встановлені закономірності в розташуванні спектральних ліній і смуг. У 1913 Н. Бор пояснив ці закономірності на основі квантової теорії, згідно якої спектри електромагнітного випромінювання виникають при квантових переходах між рівнями енергії атомних систем відповідно до постулатів Бору (див. Атомна фізика ) . Надалі С. зіграла велику роль в створенні квантової механіки і квантової електродинаміки, які, у свою чергу, стали теоретичною базою сучасною С.

  Ділення С. може бути вироблено по різних ознаках. По діапазонах довжин хвиль (або частот) електромагнітних хвиль в С. виділяють радіоспектроскопію, що охоплює всю область радіохвиль; оптичну С., вивчаючу спектри оптичні і що містить інфрачервону спектроскопію, С. видимого випромінювання і ультрафіолетову спектроскопію, рентгенівську спектроскопію і гамма-спектроскопію . Специфіка кожного з цих розділів С. заснована на особливостях електромагнітних хвиль відповідного діапазону і методах їх здобуття і дослідження: у радіоспектроскопії застосовуються радіотехнічні методи, в рентгенівській — методи здобуття і дослідження рентгенівських променів, в гамма-спектроскопії — експериментальні методи ядерної фізики, в оптичній С. — оптичні методи у поєднанні з методами сучасної радіоелектроніки. Часто під С. розуміють лише оптичну С.

  Відповідно до відмінності конкретних експериментальних методів виділяють окремі розділи С. В оптичній С. — інтерференційну С., засновану на використанні інтерференції і вживанні інтерферометрів, вакуумну спектроскопію, Фур'є-спектроскопію, спектроскопію лазерну, засновану на вживанні лазерів. Одним з розділів ультрафіолетовою і рентгенівською С. є фотоелектронна спектроскопія, заснована на аналізі енергій електронів, що вириваються з речовини при поглинанні ультрафіолетових і рентгенівських фотонів.

  По типах досліджуваних систем С. розділяють на атомну, вивчаючу атомні спектри, молекулярну, вивчаючу молекулярні спектри, С. речовин в стані, що конденсує (зокрема, спектроскопію кристалів ) . Відповідно до видів руху в молекулі (електронне, таке, що коливає, обертальне) молекулярну С. ділять на електронну, таку, що коливає і обертальні С. Аналогично розрізняють електронну і таку, що коливає С. кристалів. У С. атомів, молекул і кристалів застосовують методи оптичної С., рентгенівською С. і радіоспектроскопії .

  Особливу область досліджень представляє ядерна спектроскопія, в яку включають гамма-, альфа- і бета-спектроскопії; з них лише гамма-спектроскопія відноситься до С. електромагнітного випромінювання.

  Літ.: Ельяшевіч М. А., Атомна і молекулярна спектроскопія, М., 1962; Герцберг Р., Спектри і будова простих вільних радикалів, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1974. Див. також літ.(літературний) при статтях Інфрачервона спектроскопія, Комбінаційне розсіяння світла, Ультрафіолетове випромінювання, Спектроскопія кристалів, Рентгенівська спектроскопія, Гамма-спектроскопія, Атомні спектри, Молекулярні спектри .

  М. А. Ельяшевіч.