Apa itu spektroskopi optik?

Spektroskopi optik adalah cara mempelajari sifat -sifat objek fisik berdasarkan pengukuran bagaimana suatu objek memancarkan dan berinteraksi dengan cahaya.Ini dapat digunakan untuk mengukur atribut seperti komposisi kimia objek, suhu, dan kecepatan.Ini melibatkan cahaya yang terlihat, ultraviolet, atau inframerah, sendiri atau dalam kombinasi, dan merupakan bagian dari kelompok teknik spektroskopi yang lebih besar yang disebut spektroskopi elektromagnetik.Spektroskopi optik adalah teknik penting dalam bidang ilmiah modern seperti kimia dan astronomi.

Suatu objek menjadi terlihat dengan memancarkan atau mencerminkan foton, dan panjang gelombang foton ini bergantung pada komposisi objek, bersama dengan atribut lain seperti suhu.Mata manusia menganggap keberadaan dan tidak adanya panjang gelombang yang berbeda sebagai warna yang berbeda.Misalnya, foton dengan panjang gelombang 620 hingga 750 nanometer dianggap merah, dan dengan demikian objek yang terutama memancarkan atau mencerminkan foton dalam kisaran itu terlihat merah.Menggunakan perangkat yang disebut spektrometer, cahaya dapat dianalisis dengan presisi yang jauh lebih besar.Pengukuran mdash yang tepat ini; dikombinasikan dengan pemahaman tentang sifat -sifat cahaya yang berbeda yang dihasilkan zat yang berbeda, memantulkan, atau menyerap dalam berbagai kondisi mdash; adalah dasar dari spektroskopi optik.Karena perbedaan mekanis kuantum dalam atom dan molekul yang menyusunnya.Cahaya yang diukur dengan spektrometer setelah cahaya dipantulkan dari, dilewati, atau dipancarkan oleh objek yang dipelajari memiliki apa yang disebut garis spektral.Garis -garis ini adalah diskontinuitas cahaya atau kegelapan yang tajam dalam spektrum yang menunjukkan jumlah foton panjang gelombang tertentu yang luar biasa tinggi atau luar biasa.Zat yang berbeda menghasilkan garis spektral khas yang dapat digunakan untuk mengidentifikasinya.Garis -garis spektral ini juga dipengaruhi oleh faktor -faktor seperti suhu dan kecepatan objek, sehingga spektroskopi juga dapat digunakan untuk mengukur ini juga.Selain panjang gelombang, karakteristik cahaya lain, seperti intensitasnya, juga dapat memberikan informasi yang berguna.

Spektroskopi optik dapat dilakukan dengan beberapa cara berbeda, tergantung pada apa yang sedang dipelajari.Spektrometer individu adalah perangkat khusus yang berfokus pada analisis yang tepat dari bagian spesifik dan sempit dari spektrum elektromagnetik.Oleh karena itu mereka ada dalam berbagai jenis untuk aplikasi yang berbeda.

Satu jenis utama spektroskopi optik, yang disebut spektroskopi serapan, didasarkan pada mengidentifikasi panjang gelombang cahaya yang diserap oleh zat dengan mengukur foton yang memungkinkannya untuk melewati.Cahaya dapat diproduksi secara khusus untuk tujuan ini dengan peralatan seperti lampu atau laser atau mungkin berasal dari sumber alami, seperti Starlight.Ini paling umum digunakan dengan gas, yang cukup menyebar untuk berinteraksi dengan cahaya sambil tetap membiarkannya melewati.Spektroskopi serapan berguna untuk mengidentifikasi bahan kimia dan dapat digunakan untuk membedakan elemen atau senyawa dalam campuran.

Metode ini juga sangat penting dalam astronomi modern dan sering digunakan untuk mempelajari suhu dan komposisi kimia objek surgawi.Spektroskopi astronomi juga mengukur kecepatan objek yang jauh dengan memanfaatkan efek Doppler.Gelombang cahaya dari suatu objek yang bergerak ke arah pengamat tampaknya memiliki frekuensi yang lebih tinggi dan dengan demikian panjang gelombang yang lebih rendah daripada gelombang cahaya dari objek saat istirahat relatif terhadap pengamat, sedangkan gelombang dari objek yang bergerak menjauh tampaknya memiliki frekuensi yang lebih rendah.Fenomena ini disebut blueshift dan redshift, masing -masing, karena meningkatkan frekuensi gelombang cahaya yang terlihat menggerakkannya ke ujung spektrum biru/ungu, sementara menurunkan frekuensi menggerakkannya ke merah.

bentuk penting lain dari spect optik optik lainnyaRoscopy disebut spektroskopi emisi.Ketika atom atau molekul bersemangat oleh sumber energi luar seperti cahaya atau panas, mereka sementara meningkatkan tingkat energi sebelum jatuh kembali ke keadaan dasar mereka.Ketika partikel tereksitasi kembali ke keadaan dasar mereka, mereka melepaskan energi berlebih dalam bentuk foton.Seperti halnya dengan penyerapan, berbagai zat memancarkan foton dari panjang gelombang yang berbeda yang kemudian dapat diukur dan dianalisis.Dalam satu bentuk umum dari teknik ini, yang disebut spektroskopi fluoresensi, subjek yang dianalisis diberi energi dengan cahaya, biasanya cahaya ultraviolet.Dalam spektroskopi emisi atom, kebakaran, listrik, atau plasma digunakan.

Spektroskopi fluoresensi umumnya digunakan dalam biologi dan kedokteran, karena kurang merusak bahan biologis daripada metode lain dan karena beberapa molekul organik secara alami fluoresen.Spektroskopi serapan atom digunakan dalam analisis kimia dan sangat efektif untuk mendeteksi logam.Berbagai jenis spektroskopi serapan atom digunakan untuk tujuan seperti mengidentifikasi mineral berharga dalam bijih, menganalisis bukti dari adegan kejahatan, dan mempertahankan kontrol kualitas dalam metalurgi dan industri.