Analiza spectrala sau spectroscopia/spectrometria reprezinta studiul experimental al spectrului unui fenomen fizic, adica al totalitatii valorilor pe care la poate lua, in anumite conditii, o marime data. Daca, initial, termenul se aplica doar descompunerii luminii, la trecerea printr-o prisma, astazi, se analizeaza prin spectroscopie, razele electromagnetice, undele elastice (sunetele, undele seismice), particulele subatomice, cu aplicatii in cele mai diferite domenii, precum astronomia, biofizica, fizica atomica, fizica nucleara, mecanica, acustica etc.
Cine a construit primul spectroscop?
Drumul analizei spectrale a fost deschis de cercetarile chimistului german Robert Wilhelm Bunsen (cunoscut, mai ales, ca inventatorul becului Bunsen) si de catre fizicianul Gustav Robert Kirchhoff, in secolul al XIX-lea, in vremea in care acestia erau profesori la Universitatea din Heidelberg. Cei doi cercetatori au observat, cu ajutorul arzatorului Bunsen, ca fiecare element emite o lumina pe o lungime de unda unica. Acest fapt era valabil si cand un element chimic era combinat cu alte elemente, intr-un compus. Tot ei au construit primul spectroscop, un aparat care separa lumina produsa, in culorile spectrului.
Prin analiza spectrala, savantii au putut detecta existenta si concentratia de elemente chimice dintr-o substanta. In acest mod, a fost posibil sa identifice si elemente necunoscute pana la acea data, precum cesiul si rubidiul. Pentru ca, in analiza spectrala, distanta dintre spectroscop si sursa de lumina este nerelevanta, procedeul , in astrofizica, a facut posibila descoperirea heliului, in spectrul Soarelui, cu mult inainte ca oamenii de stiinta sa depisteze existenta acestuia pe Pamant. Studiile bazate pe analiza spectrala aplicate stelelor/galaxiilor au adus informatii interesante si inedite referitoare la teoria expansiunii Universului.
Aplicatii ale analizei spectrale
- In zilele noastre, cele mai multe informatii despre Univers sunt oferite de analiza spectrala, care a evidentiat relatia dintre materie, lumina, temperatura, a permis studierea campurilor magnetice, a stelelor, a nebuloaselor planetare, a cometelor etc.
- Analiza spectrala in infrarosu (IR) este foarte utila in controlul medicamentelor, permitand evaluarea principiilor active si a impuritatilor din aceste substante;
- In medicina, au fost puse la punct metode de diagnoza si tratament bazate pe analiza spectrala; in imagistica medicala, de exemplu, NLS (Sistemul de Analiza Nonlineara) valorifica analiza spectrala a a campului magnetic, punand in evidenta structura organelor, a tesuturilor sanatoase/patologice, oferind schemele de tratament cele mai potrivite; spectroscopia evalueaza metabolismul, evolutiile postoperatorii, rezultatul diverselor terapii s.c.
- In criminalistica, analiza spectrala, in diversele ei forme – in raze X, in infrarosu, analiza spectrala de emisie/de absorbtie etc. – se utilizeaza pentru cercetarea probelor de materie organica sau anorganica (urme ale accidentelor, incendiilor, armelor de foc, identificarea documentelor false etc.);
- In stabilirea autenticitatii operelor de arta, a vechimii acestora, analiza spectrala ofera raspunsuri extrem de precise;
- Spectroscopia se foloseste, de asemenea, in industria alimentara, la evaluarea calitatii alimentelor (de exemplu, determinarea compusilor din sucurile de fructe, uleiuri, cereale etc.), a structurii energetice a apei, in industria chimica, in metalurgie, in prospectiunile geologice, in evaluarea calitatii materialelor, in industria aerospatiala, in cea petroliera, in protectia mediului etc.
In contextul tehnologic actual, analizoarele spectrale sunt, practic, indispensabile pentru orice domeniu de activitate – de proiectare, de cercetare, de testare si de diagnoza. Spectroscoapele moderne sunt aparate extrem de sofisticate, care au un computer integrat, oferind informatii complete.
