Mühazirə 1 Spektroskopik metodlar

Aşağıdakıların xülasəsi
Spektroskopik təcrübələrdən məlumat çıxarmaq üçün radiasiyanın maddə ilə qarşılıqlı təsirini başa düşməliyik. Aşağıda daha ətraflı görəcəyimiz kimi, molekullar elektromaqnit şüalanma ilə pozulur və bu da onları fərqli enerji ilə vəziyyətə gətirir. Buna görə elektromaqnit şüalanma, molekulların enerji səviyyələri, molekullar və radiasiya arasındakı qarşılıqlı əlaqə və bunun enerji səviyyələri arasında keçidlərə necə səbəb olduğunu müzakirə etməliyik.
Elektromaqnit şüalanması

Molekullar və onların enerji səviyyələri spektroskopiyanın əsas tərkib hissəsidir. Digər əsas tərkib hissəsi müxtəlif enerji səviyyələri arasında keçidlərə səbəb olan elektromaqnit şüalanmasıdır. Buna görə elektromaqnit şüalanmanın nə olduğunu qısaca xatırlayaq. Elektromaqnit şüalanmanı təsvir etməyin iki ümumi yolu var: dalğa və hissəcik kimi. Təcrübənin bəzi aspektləri ən yaxşı şəkildə dalğa konsepsiyası ilə, digərləri isə hissəcik anlayışı ilə izah olunur. Maddənin şüalanma ilə qarşılıqlı təsirini izah etmək üçün hər iki baxışdan istifadə edəcəyik. Bəzi təcrübələrdə və tez-tez molekullarla qarşılıqlı təsirdə elektromaqnit şüalanma özünü hissəcik kimi aparır. Hissəciklərə fotonlar deyilir..

Şəkil 1. Elektromaqnit dalğasının elektrik və maqnit komponentləri.
[Sezar Baronio]
Hər bir fotonun müəyyən edilmiş enerjisi var ki, bu da yalnız şüalanmanın tezliyindən (rəngindən) asılıdır.
E = h
burada h Plank sabitidir (h = 6,63 × 10^-34 Cs). Radiasiyanın intensivliyi (parlaqlığı) fotonların sayından asılıdır.
Şüalanma öz dalğa üzünü göstərirsə, elektromaqnit şüalanması iki komponentə malikdir: elektrik sahəsi E və maqnit sahəsi B. Hər ikisi eyni tezlikdə rəqsi hərəkət edir və həmişə bir-birinə və yayılma istiqamətinə perpendikulyar yönəldilir. Təsvir edəcəyimiz hadisələr üçün çox vaxt iki komponentdən yalnız birini nəzərdən keçirmək kifayətdir.
İşıq polyarlaşa bilər, yəni elektrik və maqnit sahəsinin hər biri müəyyən bir istiqamətdə rəqsi hərəkət edir. Polyarlaşmamış işıqda elektrik və maqnit sahəsi yayılma istiqamətinə perpendikulyar olan bütün istiqamətlərdə rəqsi hərəkət edir.
Dalğanın tezliyi  və dalğa uzunluğu λ ilə əlaqələndirilir.
 = c/λ
burada c dalğanın yayılma sürətidir. Vakuumda elektromaqnit şüalanması üçün
c = 3 × 10⁸ ms^-1
Tezlik və dalğa uzunluğu elektromaqnit şüalanmanı xarakterizə etmək üçün tez-tez istifadə olunur. Başqa bir kəmiyyət qarşılıqlı santimetrlə ölçülən ν̃ dalğa ədədidir. Dalğa ədədi dalğa uzunluğunun tərsidir.