Identitätskontrolle pharmazeutischer Hilfsstoffe mit Hilfe der

2 Theoretische Grundlagen
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10 4 10 2 1 10 -2 10 -4 10 -6 10 -8
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Wellenlänge: λ [cm] 1m 1mm 1µm 1nm
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Frequenz: ν [s -1 ] 10 8 10 10 10 12 10 14 10 16 10 18
Spektralbereich Radiowellen Mikrowellen │ IR │ │ UV │Röntgen │γ-Strahlen
FIR MIR │ NIR
500 µm 25 µm 2500 nm 800 nm
Abbildung 2.1.2: Das elektromagnetische Spektrum
Den einzelnen Spektralbereichen, die durch unterschiedliche Frequenz- beziehungsweise
Wellenlängenbereiche charakterisiert werden, können nach dem Gesetz von Einstein
bestimmte Energien zugeordnet werden:
v � = Wellenzahl [cm -1 ] mit
c
E = hv= h = hv�
( c= λv)
(2.1.3)
λ
1
v�
= ; c = Lichtgeschwindigkeit =
λ
12
8
310 ⋅ m/s
Basierend auf den Energieunterschieden der elektromagnetischen Strahlen, haben sich ver-
schiedene spektroskopische Methoden entwickelt, denen bestimmte Wechselwirkungen
zwischen der Strahlung und der zu untersuchenden Materie zu Grunde liegen.
Trifft die Strahlung auf zu untersuchende Moleküle, so wird die elektromagnetische
Energie bestimmter Frequenzen durch Absorption dazu genutzt, um die Moleküle in einen
oder mehrere energiereichere angeregte Zustände anzuheben.
sichtbarer Bereich
750 nm - 400 nm
So werden die hochenergetischen, kurzwelligen γ-Strahlen in der Mößbauerspektroskopie
verwendet, die auf dem Prozeß der Kernresonanzabsorption basiert. Die Röntgenstrahlen
werden bei der Röntgenspektroskopie genutzt, bei der eine Wechselwirkung mit den
inneren Elektronen zu beobachten ist. Die Absorption von ultravioletter oder sichtbarer
Strahlung rührt meist von der Anregung bindender Elektronen her. Im infraroten und im