Einleitung

Zusammenfassung

Spektroskopie als spezieller Teilbereich der naturwissenschaftlichen Forschung ist praktisch so alt wie diese selbst. Man verstand ursprünglich darunter eine Frequenz- und Intensitätsanalyse von Licht, das von Atomen, Molekülen oder auch festen Körpern absorbiert oder emittiert wurde und zunächst im wesentlichen auf den sichtbaren Spektralbereich beschränkt war. Unser heutiger Begriff eines Spektrums ist viel allgemeiner. Jede Energieanalyse einer Teilchenoder Wellenstrahlung wird als Spektroskopie bezeichnet. Dabei erstreckt sich die Energie der Strahlung von den Radiowellen bis zu den γ-Strahlen und Strahlen von geladenen oder neutralen Teilchen wie Elektronen, Positronen, μ-Mesonen oder Neutronen sind eingeschlossen. Der in Frage kommende Energiebereich überstreicht damit 14 Zehnerpotenzen, und man kann sich die Frage stellen, inwiefern in der kondensierten Materie und insbesondere im Festkörper ein so weiter Energiebereich überhaupt eine wichtige Rolle spielen kann. Die Information über die Materie ergibt sich aus dem Spektrum als Folge einer Wechselwirkung der Strahlung mit dem elektronischen und magnetischen System der Moleküle und der Kristalle. Die Wechselwirkung kann grundsätzlich über einen Zweiteilchenprozeß wie bei der einfachen Absorption oder bei der Emission von Strahlung oder über einen Dreiteilchenprozess wie bei der Streuung von Strahlung erfolgen. In der Tat liegen viele Übergänge zwischen elektronischen und magnetischen Zuständen der kondensierten Materie bereits in einem Energiebereich von 10⁻⁷ eV, so daß hier Radiowellen für die Absorption in Frage kommen. Beispielsweise ermöglicht eine Spektroskopie im Kurzwellenbereich und im Mikrowellenbereich eine Analyse der Spinzustände der Atomkerne und des elektronischen Systems. Im infraroten Spektralbereich werden Schwingungszustände und elektronische Strukturen untersucht. Bei der ganz hochenergetischer Strahlung werden dagegen nicht die elektronischen übergänge der Systeme betrachtet, sondern die Strahlung dient wie bei der Mößbauer-Spektroskopie oder bei der Spektroskopie mit gestörter Winkelkorrelation als hochempfindliche Sonde für besondere Kristalleigenschaften.