Espectroscopia para análise de materiais
Introdução
Em geral
espectroscopia ou espectroscopia[1] é o estudo da interação entre a radiação eletromagnética e a matéria, com absorção ou emissão de energia radiante. Tem aplicações em astronomia, física, química e biologia, entre outras disciplinas científicas.
A análise espectral baseia-se na detecção da absorção "Absorção (óptica)") ou emissão de radiação eletromagnética em determinados comprimentos de onda, em relação aos níveis de energia envolvidos em uma transição quântica.
Existem três casos de interação com a matéria:
Teoria
A teoria central da espectroscopia é que a luz é composta de diferentes comprimentos de onda e que cada comprimento de onda corresponde a uma frequência diferente. A importância da espectroscopia centra-se no facto de cada elemento diferente da tabela periódica ter um espectro de luz único descrito pelas frequências de luz que emite ou absorve, aparecendo consistentemente na mesma parte do espectro electromagnético quando essa luz é difratada. Isso abriu todo um campo de estudo com qualquer coisa que contenha átomos, que é toda matéria. A espectroscopia é a chave para compreender as propriedades atômicas de toda matéria. Dessa forma, a espectroscopia abriu muitos novos subcampos da ciência ainda a serem descobertos. A ideia de que cada elemento atômico possui sua própria assinatura espectral permitiu que a espectroscopia fosse utilizada em um grande número de campos, cada um com um objetivo específico que é alcançado por meio de diferentes procedimentos espectroscópicos. O Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia mantém um banco de dados público de espectros atômicos que é continuamente atualizado com medições precisas.[2].
A ampliação do campo da espectroscopia se deve ao fato de que qualquer parte do espectro eletromagnético pode ser utilizada para analisar uma amostra, do infravermelho ao ultravioleta, informando aos cientistas diferentes propriedades sobre uma mesma amostra. Por exemplo, na análise química, os tipos mais comuns de espectroscopia incluem espectroscopia atômica, espectroscopia infravermelha, espectroscopia ultravioleta e visível, espectroscopia Raman e ressonância magnética nuclear.[3] Na ressonância magnética nuclear (NMR), a teoria subjacente é que a frequência é análoga à ressonância e sua frequência ressonante correspondente. As ressonâncias de frequência foram caracterizadas pela primeira vez em sistemas mecânicos, como pêndulos, que têm uma frequência de movimento famosamente observada por Galileu.[4].