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