Prof. Marina Brustolon

Tipi di spettroscopie

Scuola di specializzazione in Beni Culturali

2012

SpettroscopieLe spettroscopie sono metodi di indagine sperimentali che studiano

a. come la radiazione elettromagnetica sia modificata dall’interazione con un campione di materia;

b. la radiazione elettromagnetica che può essere emessa da un campione di materia portato in uno stato particolare diverso da quello all’equilibrio.

Uno spettro si presenta quindi come un grafico che riporta l’intensità della radiazione contro la lunghezza d’onda (o la frequenza, o il numero d’onda).

Spettroscopia di assorbimento

Le spettroscopie si possono distinguere a seconda dell’interazione tra fotoni e materia in :

Spettroscopia di emissione

Spettroscopia di scattering (RAMAN)

h

h

hh

hh

hh

Spettroscopie che coinvolgono molecoleSpettroscopie che coinvolgono molecole

Le spettroscopie si possono distinguere inoltre in :

Spettroscopie che coinvolgono atomi: Spettroscopie di analisi elementare

Spettroscopie che coinvolgono molecole: Spettroscopie Molecolari

Spettroscopia di assorbimento

E1

E2

E1

E2

Assorbimento indotto dalla radiazione E=h

Un fotone con frequenza tale da soddisfare la relazione di Planck, E=h, interagisce con il sistema e viene assorbito provocando la transizione allo stato a energia più elevata.

Un elettrone (o un altro sistema quantistico, come uno stato di vibrazione di una molecola) si trova in uno stato ad energia E1. Un altro stato possibile è a energia E2= E1 + E .

h

Spettroscopie molecolari di assorbimento

Sono spettroscopie di assorbimento che permettono l’identificazione delle molecole:

Spettroscopia basata sul moto vibrazionale dei nuclei nelle molecole

Spettroscopia basata sugli stati elettronici

la spettroscopia infrarossa

la spettroscopia UV-visibile

Spettroscopia di emissione spontanea

E1

E2

Emissione spontanea h= E

Il sistema può tornare allo stato a energia più bassa emettendo un fotone h.

Un elettrone (o un altro sistema quantistico, come uno stato di vibrazione di una molecola) si trova in uno stato ad energia E2, e esiste un livello a energia E1= E2 - E.

E1

E2h

Spettroscopia molecolare di emissione

E’ una spettroscopia di emissione:

la spettroscopia di Fluorescenza

Spettroscopia basata sugli stati elettronici

Fase cristallina di fullerene: si studia con i metodi di diffrazione

Molecola di fullerene: si studia con le spettroscopie molecolari

Atomo di carbonio nel fullerene: si studia con le spettroscopie di composizione elementare