Spectroscopia este o ramură a fizicii care se ocupă cu studiul metodelor de obținere a spectrelor, precum și cu măsurarea și interpretarea acestora.

Spectrul unei radiații electromagnetice se opune prin descompunerea ei într-un aparat spectral (spectroscop, spectrograf cu prismă, cu rețea etc) și constă dintr-o succesiune de imagini ale fantei de intrare, formate de diferitele radiații monocromatice ale luminii incidente.

Pentru studiul spectrelor, spectroscopia folosește metode vizuale, fotografice și fotoelectrice. În funcție de domeniul spectral al undelor electromagnetice și de aparatura folosită, există ramurile:

spectroscopie optică (pentru domeniul vizibil, ultraviolet și infrarosu), spectroscopia radiatiei X, spectroscopia radiației gamma, spectroscopia hertziană (pentru

undele hertziene și milimetrice);

spectroscopia alfa și spectroscopia beta se ocupa cu studiul spectrelor energetice ale radiațiilor ''alfa'', respectiv ''beta''.

Metodele de analiză fizico-structurală a materialelor constituie elementele de bazăîn determinarea relaţiei dintre structură-proprietate-procesare. Ele furnizează date desprecomportarea şi proprietăţile acestora legate de structură, natura forţelor de interacţiune,organizare structurală. Cum fiecare domeniu din ştiinţa materialelor are metode deinvestigare specifice ele se pot subclasifica în metode structurale, fizice şi analiticecomune pentru orice tip de material.

Toate pot fi investigate din punct de vedere al masei şi distribuţiei moleculare(spectrometrie de masă, difuzia luminii, potenţial zeta, cromatografie), al structurii(XRD, Raman, FT-IR, RMN) şi al compoziţiei (fluorescenţă X, XPS, ESCA, Auger,spectroscopie de emisie).

Tehnicile spectroscopice dezvoltate de fizica secolului XIX şi XX au devenit metodeuzuale de investigare structurală în chimia analitică, organică sau macromoleculară:spectroscopia IR, Raman, UV-Viz, Rezonanţa Magnetică Nucleară (RMN).

Domeniul infraroşu (IR) cuprinde radiaţiile între 0,8µ şi 200µ sau, în numere de undă, între 12500 cm-1 şi 50 cm-1.

Aceste aparate nu diferă principial de cele utilizate în domeniul vizibil sauultraviolet, ci numai în privinţa unor detalii de construcţie a materialului părţilor optice,sursei de lumină şi a detectorilor de radiaţie.Materialele obişnuite absorb puternic în infraroşu. De exemplu, sticla absoarbe peste 2,2µ iar cuarţul peste 3µ.

De aceea pentru acest domeniu se utilizează alte mediitransparente, ca CaF2 (până la 8,3µ), NaCl (15,3 µ), KBr (28,5 µ), CsBr (40 µ). Prismele sunt confecţionate din aceste

materiale. Pentru a cuprinde un domeniu mai larg al spectrului, un aparat este înzestrat cu mai multe prisme. Cuvele sunt confecţionate dinaceleaşi materiale. Inconvenientul lor este că sunt puternic higroscopice şi de aceea sunt protejate de umezeală. În loc de lentile radiaţia este focalizată cu oglinzi (cu suprafaţ[ dealuminiu) care prezintă o absorbţie redusă în infraroşu.

În spectroscopia IR „clasică” un fascicol de radiaţii policromatice emise de osursă se trece printr-un monocromator în vederea separării spaţiale a frecvenţelor, astfelca intensitatea fiecărei radiaţii aproximativ monocromatice să poată fi măsurată separat.Această separare a frecvenţelor, absolut necesară în tehnicile spectroscopice convenţionale, are o serie de implicaţii în ceea ce priveşte energia primită de detector.

În spectroscopia IR cu transformata fourier în locul monocromatorului seutilizează un interferometru, informaţia spectrală obţinându-se în prima fază sub forma unei interferograme. Pentru a înţelege modil în care se obţine spectrul IR interferometriceste necesar să reamintim principiul de funcţionare al interferometrului Michelson care constituie componenta de bază a oricărui specrofotometru cu TF.

Fig1. A typical Michelson interferometer