Wechselwirkung von elektromagnetischer Strahlung mit Materie: Spektroskopie

Unter Spektroskopie versteht man die Lehre von der Wechselwirkung zwischen elektromagnetischer Strahlung und Materie.

Dabei kann die elektrische Feldkomponente der Strahlung mit elektrischen Ladungen in Molekülen wechselwirken, und die magnetische Feldkomponente kann mit magnetischen Dipolen in Atomen wechselwirken.

Diese Wechselwirkungen können als Photonen visualisiert werden, die auf atomare Teilchen in Materie treffen. Zwei entscheidende Attribute der EM-Strahlung sind Intensität und Amplitude.

Die Intensität oder Bestrahlungsstärke von EM-Strahlung ist die Anzahl der Photonen, die innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls auf einen bestimmten Bereich einer Substanz treffen. Die Intensität ist proportional zum Quadrat der Amplitude. Die Amplitude ist die Höhe einer Welle, die vom Mittelpunkt bis zur Spitze gemessen wird.

EM-Strahlung kann ohne Wechselwirkung durch Materie hindurch übertragen werden, was zu keiner Änderung von Energie und Intensität führt.

Ein Intensitätsverlust kann jedoch auftreten, wenn die Strahlung mit Materie interagiert und entweder zur Quelle zurückreflektiert, in verschiedene Richtungen gestreut oder von Atomen oder Molekülen absorbiert wird.