Spektrometer  (36 Angebote unter 30.849.316 Artikeln)Zum Expertenwissen

Mit dem Spektrometer Spektren bestimmen können

Im Rahmen der optischen Untersuchung kann man mit einem Spektrometer im Gegensatz zum Spektroskop die Wellenlängen eines Lichtstrahles messen. Unter (Licht-)Spektrum versteht man die sichtbaren Spektralfarben, wie sie in einem Regenbogen zu sehen sind. Mit einem Spektrofotometer kann man dagegen fotometrische Größen wie die Leuchtdichte in cd je Quadratmeter oder die Lichtstärke (cd) messen, wie es bei der Bestimmung von Konzentrationen in Lösungen nach dem Lambert-Beer’schen-Gesetz in der analytischen Chemie vorgenommen wird. Daher werden die Lösungen für das Fotometer in einer transparenten Küvette vorbereitet, durch die ein konstanter, breitbandiger Lichtstrahl geleitet wird, dessen Veränderung (Remissionswerte) gemessen wird. Das Spektrometer misst dagegen die Wellenlänge eines Lichtstrahles, der von einem Stoff reflektiert wird.

Zur Funktionsweise des Spektrometers

Die zu analysierende Lichtstrahlung wird zur genauen Bestimmung der Wellenlänge durch ein Prisma oder ein Gitter durch Richtungsablenkung aufgebrochen. Bei der Verwendung eines Prismas macht man sich zunutze, dass beim Übergang von Licht in ein anderes Medium die Brechzahl umso größer ist, je kleiner die Wellenlänge. Sofern die Frequenzanteile durch ein Interferometer mittels Fourieranalyse bestimmt werden, spricht man von FTR-Spektrometern. Neben den optischen Spektrometern gibt es auch noch die Massenspektrometer, die bei der Teilchenstrahlung mit einem elektrischen Starkfeld oder magnetischem Bereich und der Zeemann-Effekt zur Analyse genutzt wird. Unter dem Zeemann-Effekt versteht man die Aufspaltung von Spektrallinien in der Atomphysik.

Die Lichtquelle

Optische Spektrometer sollten eine möglichst breitbandige Lichtquelle besitzen. Die Messbereiche liegen im VIS-Bereich meistens bei ca. 320 bis ca. 1.200 Nanometer und im UV-Bereich häufig bereits ab 190 Nanometer aufwärts. Ist neben der normalen Lichtquelle eine weitere Lichtquelle vorhanden, besteht immer die Möglichkeit zusätzlich mit einer Referenz zu messen.

Die Anwendungen

Spektrometer gibt es in den diversesten Formen, die jeweils für bestimmte Anwendungen optimiert worden sind. Jede Substanz ist spektral verschieden und weist eine bestimmte Zusammensetzung an Wellenlängen auf. Mit einem Spektrometer  kann man daher zum Beispiel in der Astrophysik am Emissionsspektrum feststelle, wie eine Lichtquelle, bzw. ein Stern, entstanden ist und aus welchen Stoffen sie besteht.