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   Erklärung des Begriffs "Spektroskopie"

Die klassische Spektroskopie untersucht die Lichtemission bzw. -absorption von Molekülen und Atomen mit Hilfe von Gitter- und Prismenspektrometern. Grundsätzlich werden unter dem Begriff "Spektroskopie" Methoden zusammengefasst, die das Energiespektrum einer Probe untersuchen, indem Strahlung nach ihrer Energie zerlegt wird. Spektroskope dienen zur visuellen Betrachtung optischer Spektren, Spektrometer der Aufzeichnung. Spektrometer können in verschiedenen Bereichen des elektromagnetischen Spektrums arbeiten, ebenso mit Teilchen oder Ionen.

Von Spektrometrie spricht man, wenn neben der Messung der qualitativen Zusammensetzung auch quantitative Messungen erfolgen, oft von Konzentrationen, aber auch von anderen Größen wie Druck oder elektrische oder magnetische Felder. Dazu zählen im weiteren Sinne auch Methoden, bei denen nicht nach der Energie aufgelöst wird, sondern etwa nach der Masse von Teilchen (Massenspektrometrie).

Verschiedene Spektroskopiearten:

  • Atomspektroskopie – Messungen der Eigenschaften einzelner Atome, vor allem ihrer Elektronen-Energieniveaus
  • Molekülspektroskopie – Messungen der Eigenschaften einzelner Moleküle, vor allem der Valenzelektronen- Energieniveaus und der Molekülschwingungen und -rotationen
  • Festkörperspektroskopie – Messungen der Eigenschaften ganzer Festkörper (wie Kristalle), vor allem deren Bandstrukturdetails
  • Impedanzspektroskopie (Dielektrische Spektroskopie)
  • Laserspektroskopie

Gegenüberstellung Wellenlängen - untersuchte Eigenschaften

  • Radiowellen (100 m…1 m) - Änderung des Kernspinzustandes
  • Mikrowellen (1 m…1 cm) - Änderung des Elektronenspinzustandes
  • Mikrowellen (10 cm…1 mm) - Änderung des Rotationszustandes
  • Terahertzstrahlung (1 mm…100 µm) - Änderung des Schwingungszustandes
  • Infrarotstrahlung (1 mm…780 nm) - Änderung des Schwingungszustandes
  • Sichtbares Licht; UV-Strahlung (1 µm…10 nm) - Änderung des Zustandes der äußeren Elektronen
  • Röntgenstrahlung (10 nm…100 pm) - Änderung des Zustandes der Rumpfelektronen
  • Gammastrahlung (100 pm…1 pm) - Änderung des Kernzustandes (Anordnung der Nukleonen)

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