Spektroskopi Nedir

[Jenine Killebrew]

Butrev bir ieriktir. Yani bu yazının omurgası, Microbe Notes isimli kaynaktan evrilerek dilimize uyarlanmıştır; ancak "eviri" ieriklerimizden farklı olarak, bu ierikte orijinal metin birebir korunmamıştır. Anlatım ve konu akışı gibi detaylar Evrim Ağacı yazar(lar)ı ve/veya editrler tarafından gncellenmiş, değiştirilmiş ve/veya geliştirilmiştir. Yazar, kaynaktan alınan metin omurgası zerine kendi rneklerini, bilgilerini, detaylarını eklemiş; ieriği ve anlatımı zenginleştirmiş ve/veya eşitlendirmiş olabilir. Bu ek kısımlarla ilgili kaynaklar da, yazının sonunda gsterilmiştir. Metnin omurgasını oluşturan kaynağı, orijinal dilinde okumak iin ltfen yukarıdaki bağlantıya tıklayınız. Bu ierik, diğer tm ieriklerimiz gibi, İerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Kimyasallar, ok farklı analitik yntemle, hem niceliksel hem de niteliksel olarak analiz edilebilirler; ancak bu analizlerin byk bir kısmı, spektroskopi adı verilen bir sahanın altında incelenir. Spektroskopi, elektromanyetik radyasyon ve madde arasındaki etkileşimi; elektronların uyarılmasına, molekler titreşimler veya nkleer spin ynelimlerindeki değişimlere neden olan etkileşimler kapsamında inceler. Bir diğer ifadeyle spektroskopi, ışık veya radyasyonun maddeler tarafından emilmesi ve yayılması şeklindeki ışık-madde etkileşimlerinin llmesi ve incelenerek yorumlanmasıdır.

Daha yakın zamanlarda, spektroskopinin tanımı elektronlar, protonlar ve iyonlar gibi paracıklar arasındaki etkileşimlerin yanı sıra taneciklerin arpışma enerjilerinin bir işlevi olarak diğer paracıklarla etkileşimlerini de ierecek şekilde genişletildi. Spektroskopik analiz; kuantum mekaniği, zel ve genel grelilik teorileri ve kuantum elektrodinamiği dahil olmak zere fizikteki en temel teorilerin geliştirilmesinde ok nemli bir ara olmuştur. Yksek enerjili arpışmalara uygulanan spektroskopi, yalnızca elektromanyetik kuvvetin değil, aynı zamanda gl ve zayıf nkleer kuvvetlerin de bilimsel anlayışının geliştirilmesinde anahtar grevi grmştr.

Spektroskopi, temel olarak, bir nesneden yayılan ışık ve radyasyonun dağılması ile ilgilenir ve bu ışık ve radyasyon, nesnenin eşitli zelliklerinin alışılmasına izin verir. Spektroskopide lm, gzlemlenen radyasyonun dalga boyunun bir fonksiyonudur. Spektroskopi, molekler ve atomik seviyedeki eşitli paracıkların bileşimsel, fiziksel ve elektron yapısının belirlenmesine izin verdiği iin yaygın olarak kullanılmaktadır.

Alışık olduğumuz bir yntem, manyetik bir alandaki ekirdeklerin radyo frekansı spektroskopisini ieren, vcudun i yumuşak dokusunu benzeri grlmemiş bir znrlkle grselleştirmek iin kullanılan manyetik rezonans grntleme (MRI) adı verilen tıbbi tekniktir. Mikrodalga spektroskopisi, Evren'in var olmasını mmkn kıldığı dşnlen Byk Patlama'nın kalıntısı olan, boyutlu kara cisim radyasyonunu keşfetmek iin kullanılmıştır. Uzak yıldızların bileşenleri, galaksiler arası molekller ve hatta ilk yıldızların oluşumundan nce elementlerin ilkel bolluğu optik, radyo ve X-ışını spektroskopisi ile belirlenebilir. Optik spektroskopi, maddenin kimyasal bileşimini tanımlamak ve fiziksel yapısını belirlemek iin rutin olarak kullanılmaktadır.

Spektroskopik tekniklerin hassasiyet derecesi yntemden ynteme farklılık gsterse de genel olarak oğu, son derece hassastır. Tek bir atom tr ve hatta aynı atomun izotopları, farklı bir tre ait 1020 veya daha fazla atom arasında tespit edilebilir (izotoplar, eşit olmayan ktleye sahip ancak aynı miktarda protona ve atom numarasına sahip bir elementin farklı atomlarıdır; aynı elementin izotopları kimyasal olarak ok benzerdir). Eser miktarda kirletici, genellikle en etkili şekilde spektroskopik tekniklerle tespit edilir. Bazı mikrodalga, optik ve gama ışını kullanımlarına dayanan spektroskopi trleri, dar spektroskopik izgilerdeki ok kk frekans kaymalarını lebilir. llen frekansın 1015'inde bir para kadar kk frekans kaymaları, ultra yksek znrlkl lazer teknikleriyle gzlemlenebilir. Bu hassasiyet nedeniyle, en doğru fiziksel lmler spektroskopik analizlerdeki frekans lmleri olmuştur.

Spektroskopi yntemleri; radyasyon trlerine, enerji ile madde arasındaki etkileşime ve kullanılan madde trne gre kategorize edilebilir. Birok farklı spektroskopi tr vardır ancak kimyasal analiz iin kullanılan en yaygın trler arasında atomik spektroskopi, ultraviyole ve grnr spektroskopi, kızıltesi spektroskopi, Raman spektroskopisi ve nkleer manyetik rezonans spektroskopisi bulunur.

Spektrometre, belirli bir aralıkta, bir nesnenin neden olduğu eşitli zellikteki varyasyonu veya farklılıkları lmek iin kullanılan bilimsel araca verilen isimdir. Daha genel bir tanımla spektrometre, elektromanyetik radyasyon ve paracıklar arasındaki ilişki sonucu oluşan emisyonun enerji veya ktle şeklindeki bir zelliğe gre spektruma yayıldığı ve spektrum boyunca noktaların veya eğrilerin analizi ile lmlerin yapıldığı eşitli cihazlardır. Geleneksel laboratuvar analizinde kullanıldığı şekliyle bir spektrometre, bir radyasyon kaynağı ve algılama ve analiz ekipmanı ierir.

Spektrofotometre, bir numuneden gelen elektromanyetik radyasyonun absorbsiyon, yansıma ve saılma gibi etkileşimlerini veya eşitli numunelerle floresan ve elektrolminesans şeklinde ortaya ıkan elektromanyetik radyasyon emisyonunu len zel bir spektrometre trdr. Işığın farklı zelliklerinin lm, ve madde ile etkileşimi incelendiği iin elektromanyetik spektrofotometre olarak da adlandırılır. Bunlar laboratuvarlarda, numune tarafından absorbe edilen toplam ışık temelinde eşitli numunelerin konsantrasyonunu lmek iin yaygın olarak kullanılır.

Spektroskop ya da optik spektrometre, eşitli nesnelerin analizi iin kullanılan spektrumdaki belirli bir aralıktaki ışığın farklı zelliklerini len bir cihazdır. llen zellik oğunlukla ışığın yoğunluğudur ancak bazı koşullar altında ışığın polarizasyonu da llr. Spektroskoplar, eşitli rneklerin analizi iin astronomi ve kimyayla ilgili alışmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Geleneksel olarak, prizmalar spektroskop olarak kullanılmaktaydı; ancak gnmzde kırılım ızgaraları, hareketli yarıklar ve fotodetektrler kullanılmaktadır.

Spektrograf, farklı ışıkları algılayan ve bunları dalga boylarına veya oklu detektrler tarafından kaydedilen frekanslarına gre ayıran bilimsel bir aratır. Bunlar oğunlukla astronomik spektrumu elde etmek ve kaydetmek iin kullanılır. Bir spektrografta ışık ışınları, tm ışık ışınlarını birbirine paralel hale getiren bir ayna ieren teleskop aracılığıyla spektrografa aktarılır. Işınlar daha sonra ışığı farklı dalga boylarına dağıtan kırınım ızgarasına ulaşır ve bu ızgaralar, tek tek dalga boylarının analizi iin detektrlere iletilir. Bunlar maddelerin kimyasal bileşiminin analizi iin eşitli astronomik nesnelerden gelen ışığı incelemede olduka kullanışlıdır.

Aslında maddi destek istememizin nedeni ok basit: nk Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Biroklarının aksine bizler, sosyal medyada grdğnz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi srdrebilmek iin gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hibir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı setiği byk oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. nk az sonra detaylarını vereceğimiz zere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan ok daha byk, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı setik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize dneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Spektrum basit bir tanımla, beyaz ışık prizmadan yayıldığında gzlenen renklerdir. Spektrum ışık ve diğer dalgalarla ilişkili eşitli değişkenlerin aralığını da ifade eder. Spektrum, optikte grnr, ultraviyole ve kızıltesi ışığın her bir dalga boyunu ifade eden skaladır. Spektrumlar, kaynaklarının doğasına gre yani emisyon veya absorbsiyon spektrumları olarak sınıflandırılabilir. Bir emisyon spektrumu, atomlar veya molekller tarafından yayılan tm radyasyonlardan oluşurken, bir absorbsiyon spektrumu, numune tarafından absorbe edilen ışığın gstergesidir. Absorbsiyon spektrumları srekli bir spektrumun blmlerinden ziyade eksik ve kesintili koyu bantlar olarak grnrler nk bu belirli, kısa aralıklı dalga boyları ışığın getiği ortam tarafından absorbe edilmişlerdir.

izgi spektrumları, radyasyon yayan elementlerin karakteristiğidir. izgi spektrumlarına atom spektrumları da denir nk bu izgiler, elektronlar bir enerji seviyesinden diğerine değiştiğinde atomlardan yayılan dalga boylarını temsil eder. Bant spektrumları, her dalga boyu grubunun bir bant gibi grndğ, rneğin nitrojen spektrumu gibi yakın aralıklarla yerleştirilmiş izgi gruplarına verilen addır. Bant spektrumları veya molekler spektrumlar, dnme veya titreşim enerjilerini veya her ikisini aynı anda yayan molekller tarafından retilir. Optik alanda elektromanyetik spektrum en yaygın olarak kullanılan spektrum trdr. Elektromanyetik spektrum, bir nesne tarafından emilen veya yayılan elektromanyetik radyasyonun dağılımını karakterize etmek iin kullanılan elektromanyetik radyasyon frekans aralığını ierir. Ayrıca ktle spektrumu, ktle/yk oranının bir fonksiyonu olarak iyon bolluğuna dayanan spektroskopide kullanılır.

3a8082e126