Techniklexikon

Mikrowellenspektroskopie

Atom- und Molekülphysik, Teilgebiet der Atomspektroskopie. Es umfasst die Methoden der Spektralanalyse im Frequenzbereich der Radio- und Mikrowellen, d.h. den Bereich von ca. 100 MHz bis einige 100 GHz. In diesem Bereich spielen sich in Atomen Übergänge zwischen Hyperfeinstrukturniveaus (Atomspektrum) ab. Ausserdem ist die Isotopieverschiebung, d.h. die Energiedifferenz gleicher Zustände in unterschiedlichen Isotopen des gleichen Elements, von dieser Grössenordnung. In Molekülen ist dies der Frequenzbereich der Molekülrotationen. Eine Gruppe von Methoden der Mikrowellenspektroskopie sind sog. Resonanzmethoden, wie z.B. die Atomstrahl-Resonanzmethode, bei der durch Mikrowellenstrahlung Übergänge zwischen magnetisch aufgespaltenen Zeeman-Niveaus (Zeeman-Effekt) in Atomstrahlen angeregt und die Atome zustandsselektiv detektiert werden. Auch bei Doppelresonanzverfahren kommen Mikrowellen zum Einsatz.

Bei Absorptionsmessungen im Mikrowellenbereich wird die Absorption der Strahlung durch Probenatome mit einem Mikrowellendetektor gemessen. Dies wird z.B. für Absorptionsmessungen an der Erdatmosphäre auf Satelliten eingesetzt. In den Bereich der Mikrowellenspektroskopie fällt auch die Radioastronomie, bei der Spektren im Radiofrequenzbereich auf Grund von Ereignissen im Weltraum beobachtet werden.