Jose María Gavira Vallejo »
La espectroscopía IR es una técnica muy potente para investigar la naturaleza y propiedades de la materia. Inicialmente se llevaba a cabo haciendo pasar rayos infrarrojos a través de la muestra para medir la cantidad de radiación que la atravesaba (transmisión) o, complementariamente, la cantidad de radiación que era absorbida por las moléculas de la muestra (absorción). (El efecto de la radiación absorbida es la alteración de los estados de vibración de las moléculas.).
Sin ninguna duda, esta técnica se sigue empleando generalizadamente. Pero como en algunas muestras es difícil observar la transmisión de la radiación IR, poco a poco se ha ido perfeccionando otra modalidad alternativa de espectroscopía IR basada no en la transmisión o absorción de la radiación que atraviesa la muestra, sino en su reflexión por la muestra.
Lo interesante y base de esta técnica es que la radiación reflejada no es igual que la que llega a la muestra porque las moléculas modifican la radiación al interaccionar con ella. Dicho de otro modo, absorben parte de esa radiación. Gracias a esa absorción, y según cómo se produzca (es decir, qué longitudes de onda de la radiación se absorben y cuáles no), vamos a poder conocer indirectamente propiedades interesantes de la molécula. (Para saber cómo es la radiación reflejada utilizamos un detector que la mida.)
Diferentes tipos de reflexión
Existen diferentes técnicas de reflexión que en principio dividiremos en dos categorías generales: reflexión externa y reflexión interna. La primera es simplemente la reflexión de la radiación en la superficie de la muestra. Podemos considerar dos tipos: especular (cuando la superficie de la muestra es lisa o pulimentada, como por ejemplo en un espejo; también en superficies con irregularidades si son pequeñas en comparación con la longitud de onda de la radiación) y difusa (cuando la superficie es rugosa). En el primer caso la radiación reflejada sale en una única dirección; en el segundo, en muchas.
La reflexión interna es la reflexión en la superficie de la muestra que está en estrecho contacto con un material de superficie de alto índice de refracción (n1) La luz IR se hace llegar desde el lado del material para que la radiación se refleje totalmente en la interfaz que lo separa de la muestra. (La razón de usar un material con alto índice de refracción es propiciar la reflexión total, ya que si los índices de refracción n1 y n2 fuesen parecidos se tendería a producir también refracción.)
En la práctica, un objeto suele experimentar los tres tipos de reflexión, aunque en grados que pueden ser muy diferentes.
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Bibliografía: Zahra Monsef Khoshhesab: Reflectance IR Spectroscopy, en Infrared Spectroscopy – Materials Science, Engineering and Technology, capítulo 11, editado por Theophile Theophanides. InTech, 2012 (ISBN: 978-953-51-0537-4,)
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Las cuatro partes de este artículo:
Espectroscopía IR de reflexión – 1: Tipos
Espectroscopía IR de reflexión – 2: Reflexión total atenuada
Espectroscopía IR de reflexión – 3: Reflexión especular y transflexión
Espectroscopía IR de reflexión – 4: Reflexión difusa
