Η υπέρυθρη φασματοσκοπία είναι φασματοσκοπία στην υπέρυθρη (IR) περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Είναι ένα ζωτικό μέρος της υπέρυθρης αστρονομίας, όπως είναι στην οπτική, ή οπτική, αστρονομία (και από τότε ανακαλύφθηκαν γραμμές στο φάσμα του Ήλιου, το 1802, αν και ήταν μερικές δεκαετίες πριν ο Fraunhofer άρχισε να μελετά) συστηματικά).
Ως επί το πλείστον, οι τεχνικές που χρησιμοποιούνται στη φασματοσκοπία υπερύθρων, στην αστρονομία, είναι οι ίδιες ή πολύ παρόμοιες με αυτές που χρησιμοποιούνται στην οπτική ζώνη κυμάτων. με σύγχυση, λοιπόν, η φασματοσκοπία υπερύθρων είναι μέρος τόσο της αστρονομίας υπερύθρων όσο και της οπτικής αστρονομίας! Αυτές οι τεχνικές περιλαμβάνουν τη χρήση καθρεπτών, φακών, διασκορπιστικών μέσων όπως πρίσματα ή σχάρες, και «κβαντικούς» ανιχνευτές (CCD με βάση το πυρίτιο στην οπτική ζώνη κύματος, HgCdTe - ή InSb ή PbSe - συστοιχίες σε IR). στο τέλος του μεγάλου μήκους κύματος - όπου το IR επικαλύπτεται με το υποϋλίμετρο ή την περιοχή terahertz - υπάρχουν κάπως διαφορετικές τεχνικές.
Καθώς η υπέρυθρη αστρονομία έχει πολύ μεγαλύτερη ιστορία στο έδαφος από μια διαστημική, οι όροι που χρησιμοποιούνται σχετίζονται με τα παράθυρα στην ατμόσφαιρα της Γης, όπου η φασματοσκοπία χαμηλότερης απορρόφησης καθιστά εφικτή την αστρονομία… έτσι υπάρχει το εγγύς-IR (NIR), από το τέλος του οπτικού (~ 0,7 & # 181m) έως ~ 3 & # 181m, το μέσο (έως ~ 30 & # 181m) και το far-IR (FIR, έως 0,2 mm).
Όπως με τη φασματοσκοπία στις οπτικές και υπεριώδεις ζώνες κυμάτων, η φασματοσκοπία υπερύθρων στην αστρονομία περιλαμβάνει την ανίχνευση τόσο των γραμμών απορρόφησης (κυρίως) όσο και των εκπομπών (μάλλον λιγότερο συνηθισμένων) λόγω ατομικών μεταβάσεων (οι σειρές υδρογόνου Paschen, Brackett, Pfund και Humphreys είναι όλες IR, κυρίως NIR). Ωστόσο, γραμμές και ζώνες που οφείλονται σε μόρια βρίσκονται στα φάσματα σχεδόν όλων των αντικειμένων, σε ολόκληρο το IR… και ο λόγος για τον οποίο απαιτούνται διαστημικά παρατηρητήρια για τη μελέτη του νερού και του διοξειδίου του άνθρακα (για να πάρουμε μόνο δύο παραδείγματα) σε αστρονομικά αντικείμενα. Μία από τις πιο σημαντικές κατηγορίες μορίων (που ενδιαφέρουν τους αστρονόμους) είναι οι PAH - πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες - των οποίων οι μεταβάσεις είναι πιο εμφανείς στα μέσα του IR (ανατρέξτε στην ιστοσελίδα Spitzer Κατανόηση των πολυκυκλικών αρωματικών υδρογονανθράκων για περισσότερες λεπτομέρειες).
Ψάχνετε περισσότερες πληροφορίες για το πώς κάνουν οι αστρονόμοι φασματοσκοπία υπερύθρων; Η Caltech έχει μια σύντομη εισαγωγή στη φασματοσκοπία υπερύθρων. Το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του ESO (VLT) διαθέτει πολλά ειδικά όργανα, συμπεριλαμβανομένου του VISIR (το οποίο είναι ταυτόχρονα απεικονιστής και φασματόμετρο, που λειτουργεί στα μέσα του IR). CIRPASS, ένας φασματογράφος ενοποιημένης μονάδας πεδίου NIR στο Gemini. IRS του Spitzer (φασματογράφος μεσαίου IR). και LWS στο Παρατηρητήριο Υπέρυθρου Διαστήματος της ESA (ένα φασματόμετρο FIR).
Οι ιστορίες του Space Magazine που σχετίζονται με τη φασματοσκοπία υπερύθρων περιλαμβάνουν τον αισθητήρα υπερύθρων που θα μπορούσε να είναι χρήσιμος στη Γη πάρα πολύ, στη λίστα με προγράμματα αναζήτησης για προέλευση και στο Jovian Moon πιθανότατα καταγράφηκε.
Η υπέρυθρη φασματοσκοπία καλύπτεται στο επεισόδιο Astronomy Cast Infrared Astronomy.
Πηγές:
http://en.wikipedia.org/wiki/Infrared_spectroscopy
http://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/VirtTxtJml/Spectrpy/InfraRed/infrared.htm
http://www.chem.ucla.edu/~webspectra/irintro.html
