Experimentalphysik III (Atomphysik)
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3.4. Spektroskopische Ergebnisse 47<br />
1. Emissionsspektren<br />
(a) Atomspektren sind Linienspektren (Gasentladung, Lichtbogen, Metalldämpfe, Edelgase).<br />
(b) Ionenspektren (Funken).<br />
(c) Molekülspektren sind Bandenspektren. Sie bestehen aus Gruppen sehr vieler eng<br />
beieinanderliegender Spektrallinien.<br />
(d) Festkörper und Gase unter hohem Druck senden ein kontinuierliches Spektrum aus.<br />
2. Absorptionsspektren: z.B. bei Atomen: Sie sind gekennzeichnet durch linienhafte Absorption,<br />
die an den gleichen Stellen wie bei der Emission auftreten: Frauenhofersche Linien,<br />
also Linien, die im kontinuierlichen Spektrum wegen Absorption fehlen. (Kirchhoff 1859)<br />
3. Spektralbereiche: Sichtbares Licht, UV-Spektroskopie (Quarz-Optik), Vakuum-UV (λ <<br />
2000 A Luftabsorption), IR-Spektroskopie (Ionenkristall–Linsen), Röntgenspektroskopie.<br />
4. Spektralapparate<br />
(a) Prismen–Spektrograph<br />
Abb. 3.18: Frauenhofersche Anordnung.<br />
Bei hinreichend engem Spalt kann eine Beugungsfigur<br />
durch die Prismenfassung entstehen.<br />
Das erste Minimum ergibt sich bei<br />
sin γ = λ<br />
B .<br />
Dadurch wird das Auflösungsvermögen des<br />
Prismas begrenzt. Die spektrale Auflösungsgrenze<br />
ist dann erreicht, wenn die benachbarte<br />
Wellenlänge λ + dλ gerade in dieses Minimum<br />
fällt.<br />
Abbildung des Eingangsspalts über das<br />
Prisma auf den Schirm. Aufgrund der<br />
Dispersion n = n(λ) (Abhängigkeit<br />
des Brechungsindex von der Wellenlänge)<br />
wird monochromatisches Licht unterschiedlicher<br />
Wellenlänge unterschiedlich<br />
gebrochen.<br />
1. Min.: sin γ = λ<br />
B<br />
Abb. 3.19: Beugungsfigur beim Spalt.
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