I emissionsspektroskopi udsender det system, der undersøges, selv stråling, når det overgår til et lavere energiniveau. Det forudsætter normalt, at systemet først får tilført energi udefra, således at det bringes ud af termisk ligevægt. I naturen kan det ske ved stråling fra Solen eller stjernerne. I laboratoriet kan det fx ske ved stærk opvarmning i en kulbuelampe eller ved en elektrisk udladning i et lysstofrør. Emission i det synlige eller ultraviolette område (fluorescens) er grundlaget for de mest følsomme teknikker til stofbestemmelser. Fotodetektorer til at registrere lyset er så følsomme, at det er muligt at detektere enkelte fotoner, og bølgelængden er så kort, at der ikke er forstyrrelse fra varmestråling. I de spektroskopiske teknikker EIXE (engelsk Electron Induced X-ray Emission) og PIXE (engelsk Proton Induced X-ray Emission) tilføres energien ved beskydning af stoffet med energirige elektroner eller protoner. Mikroskopiske mængder af stof kan derved identificeres og kvantificeres ud fra emission af karakteristisk røntgenstråling.
Emissionslinjer med bølgelængder i og over det infrarøde område er vanskelige at observere i laboratoriet dels på grund af varmestråling fra omgivelserne, dels fordi der ved lange bølgelængder er meget stor sandsynlighed for, at en partikels overskudsenergi tabes ved uelastiske kollisioner med omgivelserne, før den når at blive udsendt som stråling. Stråling fra Universet indtager imidlertid en særstilling, fordi den træder frem imod den meget svage kosmiske baggrundsstråling, og fordi afstanden mellem de udstrålende partikler er så stor, at kollisioner er sjældne.
Hyperfinopspaltningen i grundtilstanden for et hydrogenatom, dvs. energiændringen, når elektronen ændrer retningen af sit spin i forhold til kernens spin, svarer til en bølgelængde på 21 cm, og radiosignaler fra Universet på netop denne bølgelængde afslører eksistensen af udstrakte interstellare skyer af hydrogenatomer. Fra områder med aktiv stjernedannelse modtages karakteristiske mikrobølgesignaler, der stammer fra molekylers rotation. Ud fra disse molekylære "fingeraftryk" har man i det interstellare rum identificeret langt over 100 overvejende organiske molekyler med op til 13 atomer. Det har betydning for teorier for, hvordan livet er opstået.
Spektrallinjernes detaljerede form giver oplysninger om fysiske forhold som fx temperatur og tryk i molekylernes omgivelser, og systematiske forskydninger af spektrallinjerne pga. Dopplereffekten gør det muligt at bestemme kildens hastighed i forhold til iagttageren. Rødforskydning af spektrene fra fjerne galakser forårsaget af, at Universet udvider sig, er afgørende for vor forståelse af Universets udvikling. Det samme gælder den kosmiske baggrundsstråling af mikrobølger, der gennemtrænger rummet, og hvis kontinuerte spektrum svarer til emissionen fra et sort legeme med en temperatur på 2,73 grader over det absolutte nulpunkt.
I absorptionsspektroskopi overføres energi fra et strålingsfelt til det system, der skal undersøges, og den dæmpning, der følger af absorptionen, analyseres som en funktion af frekvensen. Strålingskilden kan være naturlig som lyset fra Solen eller stjernerne, eller den kan være menneskeskabt. De tekniske muligheder for at fremstille strålingskilder afhænger af bølgelængden. Radiofrekvens- og mikrobølgeområdet ned til bølgelængder på ca. 1 mm er dækket af effektive monokromatiske strålingskilder, hvis frekvens kan afstemmes til en given absorptionslinje. For kortere bølgelængder kan monokromatisk stråling genereres af lasere eller ved en kombination af lasere og mikrobølgeteknik.
Som alternativ til monokromatisk stråling kan man benytte termisk stråling med et kontinuert frekvensspektrum, hvor frekvensanalysen sker med et prisme, et diffraktionsgitter eller interferometrisk (se spektrometer). Et kontinuert spektrum af røntgenstråling kan skabes ved at accelerere ladede partikler i en synkrotron; delvis monokromatisk stråling kan fremstilles ved at benytte diffraktion i krystaller (se også røntgenstråling).
Kommentarer
Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.
Du skal være logget ind for at kommentere.