Die Infrarotspektroskopie ist ein Zweig der Spektroskopie, der sich auf den Infrarotbereich des elektromagnetischen Spektrums konzentriert. Dieser Bereich des Spektrums liegt zwischen dem sichtbaren Spektrum und dem Mikrowellenspektrum. Infrarotstrahlung ist den Menschen oft bewusst, weil sie Wärme erzeugen kann, was sie zu etwas macht, das man spüren kann, auch wenn sie nicht gesehen oder gehört werden kann, aber sie hat auch eine Reihe anderer Eigenschaften, die sie für Menschen wie Chemiker interessant machen.
Die Spektroskopie im Allgemeinen ist eine Disziplin, bei der es darum geht, mehr über die Wechselwirkung zwischen Strahlung und den Objekten zu erfahren, mit denen sie in Kontakt kommt. Eines der wichtigsten Werkzeuge in der Spektroskopie ist ein Spektrometer, ein Gerät, das verschiedene Energiewellenlängen erkennen kann. Bei der Infrarotspektroskopie interessieren sich Forscher speziell für Infrarotstrahlung und verwenden Spektrometer, die auf diese Art von Strahlung kalibriert sind.
In einem einfachen Beispiel für die Verwendung der Infrarotspektroskopie könnte ein Forscher oder Gerichtsmediziner mit einer unbekannten Substanz konfrontiert werden. Um mehr über die Substanz zu erfahren, könnte eine Probe in ein Spektrometer gegeben und mit Infrarotstrahlung bestrahlt werden, um die Moleküle im Inneren anzuregen. Ein Teil der Strahlung wird absorbiert, was vom Spektrometer gelesen werden kann, und ein anderer nicht, der auch vom Gerät erfasst werden kann. Das Gerät gibt einen Ausdruck zurück, der zeigt, wie viel Strahlung absorbiert wurde und welche Bereiche des Infrarotspektrums betroffen waren.
Klassisch führt die Infrarotspektroskopie zu einem Ausdruck mit einer Reihe von Peaks an bestimmten Punkten. Diese Peaks können mit Diagrammen korreliert werden, die die Spektroskopieergebnisse bekannter Substanzen detailliert darstellen. Der Forscher kann sehen, ob es Substanzen mit ähnlichen Infrarot-„Signaturen“ gibt, um die unbekannte Probe zu identifizieren. Infrarotspektroskopie kann auch verwendet werden, um ein Profil eines bekannten Materials zu erstellen, um auf Verunreinigungen und Fehler zu testen, indem auf verräterische Anzeichen von Signaturen überprüft wird, die nicht dazugehören, und so weiter.
Diese Art von Arbeit findet in einem Labor statt, das mit einem Spektroskop und Geräten ausgestattet ist, mit denen das Ergebnis analysiert werden kann. Viele Leute verwenden Computerprogramme, um die Spektroskopieergebnisse zu visualisieren, da die Computerergebnisse leicht manipuliert und untersucht werden können. Die Leute können auch andere Ergebnisse mit der Verwendung von Overlays und Compositing-Programmen vergleichen, eine Aktivität, die viele Leute vielleicht in Kriminalshows gesehen haben, in denen mysteriöse Substanzen mit Hilfe von Spektroskopietechniken identifiziert werden.