• Artiklens indhold er godkendt af redaktionen

molekylspektroskopi

Oprindelig forfatter FMNi Seneste forfatter Redaktionen

molekylspektroskopi, studiet af molekylers vekselvirkning med elektromagnetisk stråling. Molekylspektroskopi er en fællesbetegnelse for en række eksperimentelle metoder til studier af molekylers opbygning og egenskaber. Fortolkningen af molekylspektroskopiske eksperimenter var i første halvdel af 1900-t. stærkt medvirkende til udviklingen af kvantemekanikken. Mange af metoderne er i dag meget anvendt inden for den analytiske kemi.

Molekylers energi er, ligesom atomers, kvantiseret. Under vekselvirkning med elektromagnetisk stråling kan molekyler skifte fra én energitilstand til en anden. Ændringen i energi kan udtrykkes som en sum af bidrag, der stammer fra henholdsvis elektronisk energi, vibrations- og rotationsenergi samt energi, der er knyttet til elektron- eller kernespin. Bidragene er nævnt efter aftagende størrelse.

Studier af molekylers absorption af ultraviolet (UV) og synligt (VIS) lys kaldes UV/VIS-spektroskopi. Absorptionen skyldes primært ændringer i molekylernes elektroniske energi, hvorfor spektrene også benævnes elektronspektre.

Studier af molekylers absorption af infrarød stråling kaldes infrarød spektroskopi. Absorptionen skyldes her primært ændring i molekylernes vibrationsenergi, hvorfor spektrene også kaldes vibrationsspektre.

Ændringer i molekylers rotationsenergi kan studeres ved anvendelse af stråling i det lavfrekvente infrarøde område eller mikrobølgeområdet. Disse spektre kaldes ofte rotationsspektre. Studier af molekylers vibrations- og rotationsenergi kan også ske vha. Raman-spektroskopi.

Anbringes molekyler i meget stærke magnetfelter, kan man opnå detaljerede absorptionsspektre, der skyldes ændringer i molekylernes spintilstand (elektronspinresonans-spektroskopi, ESR, og kernespinresonans-spektroskopi, NMR). Frekvensen af den anvendte elektromagnetiske stråling ligger i radiobølgeområdet og afhænger bl.a. af magnetfeltets størrelse.

Herudover findes en lang række specialiserede former for molekylspektroskopi, ofte baseret på laserteknologi.