Techniklexikon

Spektralapparat

Optik, Spektralgerät, optisches Instrument, mit dem elektromagnetische Strahlung und im besonderen Licht benachbarter Wellenlängenbereiche in seine spektralen Anteile zerlegt, beobachtet und registriert werden kann. Ein Spektralapparat besteht prinzipiell aus einer Beleuchtungseinheit, einem Spektralteil und einem Empfänger-Registrierteil. Der Spektralteil setzt sich aus einem Eingangskollimator bestehend aus Eintrittsöffnung und -objektiv, aus Austrittsobjektiv und -öffnung sowie dem dazwischen liegenden wellenlängenselektiven Element zusammen. Nach der Art des spektral zerlegenden Elementes unterscheidet man 1) Prismen- (Abhängigkeit der Brechzahl von l, Dispersionsprisma), 2) Gitter- (Abhängigkeit der Beugung von l, Beugungsgitter), 3) Filter- und Interferenzspektralapparate und 4) Spektralapparate mit selektiver Modulation (siehe Abb.). Nach der Beobachtungs- bzw. Registrierart unterscheidet man zwischen Spektroskop (mit im allgemeinen auf Unendlich eingestelltem Fernrohr zur visuellen Betrachtung und qualitativen Untersuchung der Spektren), Spektrograph (mit Kamera zur photographischen Aufnahme der Spektren) und Spektrometer (mit Präzisionsskalen zur Wellenlängenmessung und genauen quantitativen Untersuchung der Spektrallinien). Die Kombination aus Spektralapparat und Photometer bezeichnet man als Spektralphotometer (Spektrophotometer); es dient der Ermittlung der Intensität von Licht als Funktion der Wellenlänge zur Bestimmung spektraler Stoffkennzahlen. In Abhängigkeit von der Art des ausgewählten Anteiles des Spektrums unterscheidet man zusätzlich zwischen Monochromator und Polychromator. Der Monochromator erlaubt die Ausblendung eines engen Spektralbereiches Dl aus einem grösseren Spektralbereich zur weiteren Ausnutzung der monochromatischen Strahlung.

Wichtige Leistungskriterien eines Spektralapparates sind das spektrale Auflösungsvermögen und die Lichtstärke. Beim Aufbau der Spektralapparate muss auf einen ausreichend hohen Transmissionsgrad bzw. Reflexionsgrad geachtet werden.

Spektralapparat: Prismenspektrograph (P: Photoplatte, S: Spalt, KaO: Kamera-Objektiv, KoO: Kollimator-Objektiv).