La spettroscopia

INTRODUZIONE

La spettroscopia è la parte della fisica che ha come scopo lo studio della luce e, più in generale, della radiazione elettromagnetica emessa o assorbita dai corpi in funzione della lunghezza d'onda della radiazione stessa. La spettroscopia costituisce un potente strumento di analisi chimica poiché ogni elemento chimico, e in generale ogni sostanza, presenta uno spettro caratteristico la cui analisi fornisce informazioni dettagliate e precise sulla composizione chimica, sulla struttura, la temperatura e lo stato fisico della sostanza che emette o assorbe radiazione elettromagnetica.

L'obiettivo della spettroscopia è ottenere lo spettro della luce emessa o assorbita dai corpi: la radiazione viene analizzata da uno strumento che separa le diverse componenti spettrali, cioè le onde elettromagnetiche, in funzione della loro lunghezza d'onda: o nello spazio, concentrandole in posizioni diverse, o nel tempo, concentrandole in istanti successivi.

NATURA DELL'ENERGIA RADIANTE

Allo stato attuale delle conoscenze è possibile considerare l'energia radiante (la luce) sotto la duplice rappresentazione elettromagnetica e corpuscolare (fascio di fotoni). Secondo la prima versione un'onda elettromagnetica è costituita dal propagarsi nello spazio di due vibrazioni sinusoidali: una relativa al campo elettrico, l'altra a quello magnetico.

I due campi sono contraddistinti ed identificabili da vettori che vibrano in fase, su piani tra loro ortogonali; l'inserzione dei due piani costituisce l'asse di propagazione dell'onda che risulta quindi di tipo trasversale. Sebbene la teoria elettromagnetica consente di spiegare adeguatamente le proprietà ottiche della luce (rifrazione, diffrazione, polarizzazione, etc.), essa non si è dimostrata in grado di fornire una comprensione adeguata di certi fenomeni che riguardano l'interazione della luce con la materia.

Planck nel 1900 ipotizzò che l'energia di un corpo non può variare con continuità, ma solo di un numero intero definito di "quanti" di energia e che quindi l'assorbimento o l'emissione di energia luminosa può avvenire soltanto in modo discontinuo attraverso l'acquisto o la cessione di tali corpuscoli di energia (quanti di energia o fotoni).
Continua »