Spektroskopi Nedir

1-)Alm. Spektroskopie (f), Fr. Spectroscopie (f), İng. Spectroscopy. Bir bütünü meydana getiren maddeleri ayırma, ortaya çıkarma. Fizikte yaygın manası, bir ışımada meydana gelen dalgaların boylarını aramadır. Herhangi bir madde tarafından yayılan ışımanın spektroskopisini yaparak, bu maddede hangi elementlerin bulunduğunu aramaya Tayf analizi=Spektral analiz denir.

Beyaz ışık bir yarıktan geçirildikten sonra, bir cam prizmadan geçirilince, karşısındaki ekranda parlak renkler dizilir. Bu renkli şeride tayf (spektrum) denir.

Beyaz ışığın sepktrumunda sırası ile şu renkler dizilir; mor, lacivert, mavi, yeşil, sarı, turuncu ve kırmızı. Her rengin dalga boyu başka olup, bunların dalga boyları angstron denilen, uzunluk birimi ile ifade edilir. Bir angstron, bir milimetrenin on milyonda biridir. Dalga boyları 4000 ila 8000 angstron arasında bulunan ışınlar ışık halinde görülebilir.

Katı ve sıvı maddelerin tayfı devamlıdır. Yani bütün dalga boyları yanyana bulunur. Ampul telinin tayfında, yedi renk devamlı görülür ve kırmızı ötesinde, görünmeyen, uzun ısı dalgaları da vardır. Kısa olan ultraviole dalgalar yok gibidir.

Basıncı az olan gazların ve buharların verdikleri tayf, devamlı olmayıp, Hatlar tayfı= Çizgili tayf şeklindedir. Yani, tayfta, birbirinden ayrı ayrı yerlerde, muayyen dalga boyları bulunur ve herbiri başka renkte hat şeklinde görünür. Mesela, sodyum buharı 5890 angstron boyunda, dalgalardan ibaret sarı hat yapar. Ultraviole ışınlar, parlak olmadığı için görülmez, böyle ışınların tayfı, fotoğraf olarak görülür.

Tayf hatlarını, atomlar meydana getirmektedir. Serbest bir atom belirli bir sıcaklıkta verdiği dalgaları, aynı sıcaklıkta mas edebilir, yani emer. Bir ampulün devamlı tayfı içnide, emilen dalgaların yeri siyah hat halinde görünür. Ampul ışınları, mesela sodyumlu bir alevden geçerken, sodyum atomları, kendilerine mahsus olan dalgaları mas edip, tekrar her tarafa yayar ve lambanın devamlı tayfı üzerinde, sodyum atomlarına mahsus olan sarı hatlar, siyah olarak görülür.

Güneş ışığının tayfı devamlıdır. Fakat içinde binlerce siyah hat vardır. Bazı kaynaklarda bu çizgilere, bir Alman fizikçisinin ismine izafeten Fraunhofer çizgileri denmektedir. Güneş katı değildir. Gaz halindedir. Fakat, basıncı çok fazla olduğundan katıymış gibi, devamlı tayf verir. Güneş ışınları, güneş etrafındaki basınçsız gazlardan geçerken, bu gazlar, kendilerine mahsus dalgaları emer. Bu gazların tayf hatlarına bakarak, güneşin ve yıldızların, bildiğimiz elementlerden yapılmış olduğu anlaşılır.

Böylece iki çeşit spektrum olduğu anlaşılmıştır. Birincisi yayın (emisyon) tayfı, ikincisi ise emilme (absorbsiyon) tayfıdır.

Işıma yapan cisimlerin sıcaklıkları yükseldikçe tayfın parlaklığı mavi ve mor renklerde, kırmızı ve turuncuya nazaran daha fazla artar. Kızdırılmış cisimlerin önce kızıl, sonra sarı ve sonunda beyaz ışımalarının sebebi budur.

Spektroskop: Spektrum elde etmeye yarayan aletlere spektroskop denir.

Bir spektroskopta üç ana parça bulunur:

1. Kolimatör; tayfı yapılacak ışığı paralel demet haline getirerek, prizma üzerine düşürür. Kolimatörlerin yapısında, kondansör (mercek sistemi) vardır. Kondansörle paralel demet haline getirilen ışık, inceliği ayarlanabilen bir yarıktan geçirilerek bir mercek üzerine düşürülür. Mercek, yarık, odak noktasına gelecek şekilde yerleştirilir. Mercek, objektif vazifesini görür.

2. Prizma; eşkenar üçgen kesitli crown veya flint camlarından yapılır. Akromatik prizmalarda crown ve flint prizmaları birleştirilmiştir. Böylece sapma fazla olmadan spektral ayrışma sağlanır. Crown ve flint prizmaları değişik sayılarda da birleştirilebilir. Kuvartz ve feldispattan yapılan akromat prizmalar ısı ve mor ötesi ışınları da geçirdiklerinden birçok incelemede kullanılırlar.

3. Dürbün; bilinen gök dürbünüdür. Prizmadan gelen ışınlar ayrışarak herbiri kendi renginde, yarığın görüntüsünü taşır. Dürbünle bu görüntülere bakılır. Dürbüne mikrometre takılarak görüntü taksimatlı cetvel üzerine düşürülür.

Spektrometre denilen aletlerde, prizma, sapma açısını ölçecek şekilde çevresi boyunca, açı taksimatının içine yerleştirilir. Ayrıca dürbünde bir verniye bulunur.

Spektrograf denilen aletlerde, dürbünün verdiği görüntünün fotoğrafı alınır.

Bazı incelemelerde ışığın dalga boyunun ölçülmesinde kırınım ağı ve interferometre kullanılmaktadır.

Uygulama alanları: Kozmoloji, radyoloji, kriminoloji, ilmi araştırma, tıp, nükleer manyetik rezonans sahalarında ve yaygın olarak da gıda maddelerinin kontrolünde spektral analiz uygulanmaktadır.

2-)Tayf ölçümü.

3-)Bk. izge bilgisi

4-)Bk. izgebilim

5-)Madde ile ışık etkileşimini inceleyen spektrum analizlerinden maddelerin yapısı ve özellikleri hakkında bilgi edinilen bir bilim dalı.

Bu bilgi faydalı oldu mu ?