La espectroscopía de absorción se realiza a través del espectro electromagnético.El espectro de absorción se determina principalmente[2][3][4] por la composición atómica y molecular del material.La absorción que se produce debido a una transición entre dos estados se denomina línea de absorción y un espectro suele estar compuesto por muchas líneas.Las líneas de absorción se clasifican típicamente por la naturaleza del cambio mecánico cuántico inducido en la molécula o átomo.Es común que las líneas tengan la forma de una distribución gaussiana o lorentziana.También es común que una línea se describa únicamente por su intensidad y ancho en lugar de caracterizar la forma completa.Esta interacción se cuantifica por el momento de transición y depende del estado inferior particular desde el que comienza la transición y del estado superior al que está conectada.Si el ancho es mayor que el límite de resolución, entonces está determinado principalmente por el entorno del absorbedor.También es común que varias transiciones vecinas estén lo suficientemente cerca entre sí como para que sus líneas se superpongan y, por lo tanto, la línea general resultante sea aún más amplia.La emisión es un proceso mediante el cual una sustancia libera energía en forma de radiación electromagnética.La espectroscopía de absorción es útil en el análisis químico[5] debido a su especificidad y su naturaleza cuantitativa.Por ejemplo, los analizadores de gases infrarrojos se pueden utilizar para identificar la presencia de contaminantes en el aire, distinguiendo el contaminante del nitrógeno, oxígeno, agua y otros componentes esperados.En muchos casos, es posible determinar información cualitativa sobre una muestra incluso si no está en una biblioteca.Los espectros infrarrojos, por ejemplo, tienen bandas de absorción características que indican si están presentes enlaces carbono-hidrógeno o carbono-oxígeno.Además, el material de la muestra no tiene que ponerse en contacto con el instrumento, evitando una posible contaminación cruzada.El espacio entre la muestra de interés y el instrumento también puede tener absorciones espectrales.Este método se aplica a mediciones terrestres, aéreas y satelitales.La espectroscopía astronómica es un tipo particularmente significativo de detección espectral remota.Los espectros astronómicos contienen información espectral de emisión y absorción.Por lo tanto, las mediciones del espectro de absorción se utilizan para determinar estas otras propiedades.Además, las mediciones espectrales se pueden utilizar para determinar la precisión de las predicciones teóricas.
Una descripción general de la absorción de
radiación electromagnética
.
Este ejemplo analiza el principio general que utiliza
luz visible
. Una
fuente
de haz blanco, que emite luz de múltiples
longitudes de onda
, se enfoca en una muestra (los pares de
colores complementarios
se indican mediante líneas de puntos amarillos). Al golpear la muestra, los
fotones
que coinciden con la brecha de energía de las
moléculas
presentes (luz verde en este ejemplo) se
absorben
para excitar la molécula. Otros fotones se transmiten sin verse afectados y, si la radiación está en la región visible (400–700 nm), el color de la muestra es el color complementario de la luz absorbida. Comparando la
atenuación
de la luz transmitida con la incidente, se puede obtener un espectro de absorción.
El espectro de absorción infrarroja del hielo de
dióxido de azufre
del laboratorio de la NASA se compara con los espectros de absorción infrarroja de los hielos en la luna de
Júpiter
,
Io
.
