Спектроскопия

Определение "Спектроскопия" в Большой Советской Энциклопедии

Спектроскопия (от спектр и ...скопия), раздел физики, посвященный изучению спектров электромагнитного излучения. Методами Спектроскопия исследуют уровни энергии атомов, молекул и образованных из них макроскопических систем и квантовые переходы между уровнями энергии, что даёт важную информацию о строении и свойствах вещества. Важнейшие области применения Спектроскопия — спектральный анализ и астрофизика.

  Возникновение Спектроскопия можно отнести к 1666, когда И. Ньютон впервые разложил солнечный свет в спектр. Важнейшие этапы дальнейшего развития Спектроскопия — открытие и исследование в начале 19 в. линий поглощения в солнечном спектре (фраунгоферовых линий), установление связи спектров испускания и поглощения (Г. Р. Кирхгоф и Р. Бунзен, 1859) и возникновение на её основе спектрального анализа. С его помощью впервые удалось определить состав астрономических объектов — Солнца, звёзд, туманностей. Во 2-й половине 19 — начале 20 вв. Спектроскопия продолжала развиваться как эмпирическая наука, был накоплен огромный материал об оптических спектрах атомов и молекул, установлены закономерности в расположении спектральных линий и полос. В 1913 Н. Бор объяснил эти закономерности на основе квантовой теории, согласно которой спектры электромагнитного излучения возникают при квантовых переходах между уровнями энергии атомных систем в соответствии с постулатами Бора (см. Атомная физика). В дальнейшем Спектроскопия сыграла большую роль в создании квантовой механики и квантовой электродинамики, которые, в свою очередь, стали теоретической базой современной Спектроскопия

Деление Спектроскопия может быть произведено по различным признакам. По диапазонам длин волн (или частот) электромагнитных волн в Спектроскопия выделяют радиоспектроскопию, охватывающую всю область радиоволн; оптическую Спектроскопия, изучающую спектры оптические и содержащую инфракрасную спектроскопию, Спектроскопия видимого излучения и ультрафиолетовую спектроскопию, рентгеновскую спектроскопию и гамма-спектроскопию. Специфика каждого из этих разделов Спектроскопия основана на особенностях электромагнитных волн соответствующего диапазона и методах их получения и исследования: в радиоспектроскопии применяются радиотехнические методы, в рентгеновской — методы получения и исследования рентгеновских лучей, в гамма-спектроскопии — экспериментальные методы ядерной физики, в оптической Спектроскопия — оптические методы в сочетании с методами современной радиоэлектроники. Часто под Спектроскопия понимают лишь оптическую Спектроскопия

В соответствии с различием конкретных экспериментальных методов выделяют отдельные разделы Спектроскопия В оптической Спектроскопия — интерференционную Спектроскопия, основанную на использовании интерференции и применении интерферометров, вакуумную спектроскопию, Фурье-спектроскопию, спектроскопию лазерную, основанную на применении лазеров. Одним из разделов ультрафиолетовой и рентгеновской Спектроскопия является фотоэлектронная спектроскопия, основанная на анализе энергий электронов, вырываемых из вещества при поглощении ультрафиолетовых и рентгеновских фотонов.

По типам исследуемых систем Спектроскопия разделяют на атомную, изучающую атомные спектры, молекулярную, изучающую молекулярные спектры, Спектроскопия веществ в конденсированном состоянии (в частности, спектроскопию кристаллов). В соответствии с видами движения в молекуле (электронное, колебательное, вращательное) молекулярную Спектроскопия делят на электронную, колебательную и вращательную Спектроскопия Аналогично различают электронную и колебательную Спектроскопия кристаллов. В Спектроскопия атомов, молекул и кристаллов применяют методы оптической Спектроскопия, рентгеновской Спектроскопия и радиоспектроскопии .

Особую область исследований представляет ядерная спектроскопия, в которую включают гамма-, альфа- и бета-спектроскопии; из них только гамма-спектроскопия относится к Спектроскопия электромагнитного излучения.

Лит.: Ельяшевич М. А., Атомная и молекулярная спектроскопия, М., 1962; Герцберг Г., Спектры и строение простых свободных радикалов, пер. с англ., М., 1974. См. также лит. при статьях Инфракрасная спектроскопия, Комбинационное рассеяние света, Ультрафиолетовое излучение, Спектроскопия кристаллов, Рентгеновская спектроскопия, Гамма-спектроскопия, Атомные спектры, Молекулярные спектры.
  М. А. Ельяшевич.