Ein Zeugnis handwerklicher Kunst: Mehrprismen - Spektroskop aus dem 19. Jahrhundert

Allgemeine Hinweise

Spektroskope waren im 19. Jahrhundert die ersten Vorrichtungen zur Durchführung spektrochemischer Untersuchungen. Der aus dem griechischen, "skopein" ausgesprochenen, Wort für "sehen" abgeleitete Name weist auf die bei ihnen genutzte Art der Spektren - Aufnahme hin, das Anschauen mit den Augen. Seit dem Aufkommen photographischer und elektronischer Hilfsmittel zur Spektren - Registrierung und - Auswertung führen Spektroskope ein Nischendasein. Ihre Vorzüge sind einfache Benutzbarkeit und geringe Störanfälligkeit, ihre Schwächen umständliche und langwierige Registrierung der Messdaten für ein Spektrum per Hand oder Sprechen in ein Sprachaufzeichnungsgerät. Die Langwierigkeit der Messdaten - Aufnahme begrenzt die Anwendbarkeit von Spektroskopen zur chemischen Analyse auf Proben, die entweder ohne Verbrauch von Probensubstanz untersucht werden können oder die, bei Substanz - verbrauchenden Analysen, in ausreichender Menge und Homogenität verfügbar sind. Bei der Suche nach Bodenschätzen dienen Spektroskope im Gelände zur schnellen Erkennung von Seltenerdelement - Mineralen, die im von ihnen reflektierten Sonnen- oder Kontinuumlicht von Lampen charakteristische schmale Absorptionsbanden zeigen. Spektroskope sind auch bei der Identifizierung anderer Minerale eine schnelle Hilfe, vor Allem solcher, die bei Bestrahlung mit Ultraviolett (UV) - Licht sichtbares Licht (Lumineszenz - Licht) mit mineraltypischen spektralen Mustern abstrahlen oder bei Durchleuchtung mit sichtbarem Licht charakteristische Absorptionsspektren erzeugen. Zur schnellen Beurteilung von Stoffkonzentrationen in Körperflüssigkeiten waren Spektroskope in der Medizin früher einmal verbreitet in Gebrauch [11].

Da Spektroskope das menschliche Auge als Licht - Detektor benutzen sind sie nur für den sichtbaren (VIS -) Bereich des Licht - Spektrums anwendbar.

Je nach Nutzung von Beugungsgittern oder Prismen als Licht - zerlegenden Bauelementen wird zwischen Gitter - und Prisma - Spektroskopen unterschieden:

Das Bild links zeigt stark vereinfacht und schematisch die minimale Ausstattung eines Gitter - Spektroskops. Die Quelle des zu untersuchenden Lichts ist durch ein blaues Gehäuse symbolisiert. Aus dem Licht - Strom wird durch die Spalt - Blende am Licht - Eingang eines Spektroskops ein schmales Band ausgeschnitten. Am Beugungsgitter wird dieses Band zu einer Folge von Spektren auseinandergezogen, in denen jede im Eingangslicht vertretene Wellenlänge an für sie spezifischen Stellen Abbilder des Spaltes erzeugt. Hier sind der Übersichtlichkeit wegen nur eine Wellenlänge im Blauen und eine im Grünen dargestellt, und nur für eine Beugungsordnung. Ein Auge als Registriervorrichtung nimmt ein solches Spektrum als scheinbar aus einer Richtung kommend wahr, die seitlich vom Weg des Lichts zwischen Spalt und Gitter liegt. Eine in der Ebene dieses scheinbaren (virtuellen) Spektrum - Bildes angeordnete Skala erlaubt die Messung der relativen Positionen spektraler Muster.

Beim einfachsten Prisma - Spektroskop, Bild rechts, wird die Messskala über die der/dem Beobachtenden zugewandten Prismenfläche eingespiegelt. Dem Auge scheinen wahrgenommene Muster auf der Skala zu liegen.

 

Liegen scheinbares Spektrum - Bild und Messskala in unterschiedlichen Raum - Ebenen, verschieben sich beim hin und her Bewegen des Kopfes Spektrum und Skala gegeneinander. Dieser Effekt, Parallaxe genannt, verhindert Eindeutigkeit und Wiederholbarkeit (Reproduzierbarkeit) der Messung von Positionen spektraler Muster auf der Skala. Die genannten Kriterien sind jedoch Voraussetzung der Nutzbarkeit von Spektroskopen zu chemischen Analysen.

Das nach Wellenlängen zerlegte Licht kann auch mitels einer abbildenden Optik auf einen Bildschirm (Mattscheibe, weiße Wand) projeziert werden, der mit einer Messskala versehen wurde. Bei dieser Variante gibt es zwar keine Parallaxe - Probleme, aber erhebliche Licht - Verluste durch Streuung im Bildschirm und damit Einbußen an Empfindlichkeit. Zudem dürfte das zur Deckung Bringen von realem Spektrum - Bild und Bildschirm einen ebenso großen Justieraufwand erfordern wie das zur Deckung Bringen von scheinbarem (virtuellem) Spektrum - Bild und Messskala. Wird aus dem zu untersuchenden Licht durch 2 Eingangsspalte ein dünnes Licht - Band ausgeschnitten, kann so ein Spektrum - Bild ohne Schärfe - Ebene auf einen Bildschirm projeziert werden. Das bedeutet, dass der Schirm in beliebiger Entfernung zum Gitter oder Prisma platziert werden kann und eine Scharfstellung des Bildes entfällt. Allerdings ist ein so erzeugtes Spektrum - Bild weit weniger detailliert als ein mittels Linsen- oder Spiegeloptik gewonnenes.

Bei Goniometer (Winkelmesser) - Spektroskopen ist eine bogenförmige Messskala außerhalb des Strahlengangs angebracht. Mittels einer horizontal um Prisma oder Gitter drehbaren und dabei die Messskala überstreichenden Visiervorrichtung wird eine darin angebrachte Strich - Marke mit dem Ort in einem Spektrum zur Deckung gebracht, dessen zugehörige Wellenlänge bestimmt werden soll. In dieser Stellung wird der Wert abgelesen, den die Visiereinrichtung auf der Messskala markiert. Der Parallaxe - Fehler betrifft hier nur die Strich - Marke, nicht aber die Messskala, und ist daher leichter durch Justierung zu beheben als bei Spektroskopen nach oben beschriebenen Prinzipien, bei denen die Skala insgesamt genau in der vom scheinbaren Spektrum - Bild bestimmten Raum - Ebene ausgerichtet werden muss.

Um eine im Inneren eines Spektroskops angebrachte Messskala oder Strich - Marke überhaupt sehen zu können, muss sie beleuchtet werden. Dadurch wird jedoch ein Licht - Untergrund geschaffen, der sehr lichtschwache Spektrum - Muster überstrahlen kann. Kompensierbar ist diese Beeinträchtigung, indem zunächst bei unbeleuchteter Skala oder Strichmarke schwache Muster gesucht werden und dann die Beleuchtung so eingestellt wird, dass die Muster zugleich mit Skala oder Marke sichtbar sind.

Kommerzielle Spektroskope

Bezugsquellen für kommerzielle Spektroskope sind an anderer Stelle genannt [1]. Die weitaus billigsten darunter sind solche aus Karton - Teilen zum selbst Zusammenbauen. Diesen wie auch manchen viel teureren Fertiggeräten fehlen jedoch chemische Analysen sehr erleichternde Merkmale wie Justierbarkeit der Wellenlängen - Skala, Parallaxe - Behebbarkeit durch separate Scharfstellung von Spektrum und Skala sowie breitenverstellbarer Eingangsspalt. Abgesehen davon sind auch in hochwertigen Taschenspektroskopen vorhandene Wellenlängen - Skalen für genauere Wellenlängen - Messungen zu grob graduiert und von fraglicher Richtigkeit, so dass auch sie unter Umständen für jedes Geräteexemplar individuell nachkalibriert werden müssen. Goniometer - Geräte, siehe oben, erlauben zwar genauere Messungen, sind aber teurer als manche Digital - Spektrometer, die in wenigen Sekunden ein fertiges Spektrogramm auf einen Computer - Monitor bringen, einschließlich komfortabler quantitativer Mess- und Auswertungsmöglichkeiten.

Wegen nicht ganz einfach zu kompensierenden Problemen bei der Abbildungsqualität von mit einfachen Einzelprismen versehenen Spektroskopen enthält ein kommerzielles Prisma - Kleinspektroskop (Taschenspektroskop) in der Regel ein aus 3 Einzelprismen zusammengesetztes Geradsichtprisma, auch Amici - Prisma genannt. Dieses bringt eine gegenüber Einzelprismen deutliche Verbesserung der Bild - Qualität eines Spektrums.

 

 

Der simulierte Blick in ein kommerzielles kleines Taschenspektroskop mit Geradsichtprisma oben zeigt die 2 hellsten bei Anregung durch Unterdruck - Gasentladung auftretenden Emissionslinien von Quecksilber und eine in das Bildfeld eingeblendete Skala, auf der die Licht - Wellenlänge in Nanometer (nm) abgelesen werden kann. Eine solche Skala ist allerdings nur in den teuersten Spektroskop - Modellen enthalten.

Selbstbau - Spektroskope

Wegen der Lichtschwäche eines Gitterspektrums im Vergleich zu einem gleich breiten von einem Prisma erzeugten Spektrum sind Geräte mit einem Gitter solchen mit einem Prisma bezüglich der Empfindlichkeit chemischer Analysen unterlegen, jedoch überlegen bezüglich der Trennung eng benachbarter Spektrallinien.

Anleitungen zum Selbstbau von Spektroskopen sind in zahlreichen Veröffentlichungen zu finden. Da solche Dokumente die Spektroskop - Spektren als Photos zeigen, sind sie im Quellenverzeichnis des Kapitels über Spektrographen angegeben [7].

Bei Verwendung von CD oder DVD ergeben deren gekrümmte Furchen in Kombination mit einem geraden Spalt zwar einen etwas komplizierten Strahlengang, erzeugen aber Spektren hoher Auflösung. Statt eines linearen Spalts kann hier auch eine der Kreisform der Furchen angepasste Ring - oder Loch - Blende eingesetzt werden. Bezugsquellen für Gitter, Prismen und Spalte sind in einem anderen Kapitel dieser Site zu finden [2].

Bei Einfachst - Spektroskopen ohne Abbildungsoptik, abgesehen von den Augen, nimmt die Breite des Spektrum - Bilds mit zunehmender Distanz zwischen Eingangsspalt einerseits und Gitter oder Prisma andererseits zu, allerdings mit abnehmender Zuwachsrate. Zugleich nimmt, wegen der Verteilung des Lichts auf eine zunehmende Bild - Fläche, die Helligkeit eines Spektrum - Bilds ab. Um je nach Bedarf ein helleres, aber weniger detailliertes oder ein Detail - reicheres, aber lichtschwächeres Spektrum beobachten zu können, scheint die Anfertigung eines Gehäuses mit verschiebbarem Abstand zwischen Spalt und Licht - zerlegendem Element naheliegend. Dann wäre aber auch eine stufenlose Verschiebbarkeit des Abstands der Messskala vom Auge und deren Justierung auf Freiheit von Parallaxe, siehe oben, in jeder Position notwendig. Statt einer aufwändigen Schlitten - Mechanik kann provisorisch auch die Fixierung der Skala mittels leicht wieder entfernbarem Kleber (Photokleber) erfolgen. Der Mindestabstand zwischen Spalt und Prisma oder Gitter richtet sich bei solchen Einfachstgeräten nach der Naheinstellgrenze des Benutzer/innen - Auges. Kurzsichtige können ohne Brille auf geringere Distanzen scharf sehen als Normalsichtige, was kleinere Geräte - Abmessungen ermöglichen würde. Die dann sichtbaren Spektren wären zwar besonders lichtstark, aber für analytische Zwecke etwas schmal.

Bei Betrachtung von durch offene Plasmen (Flammen, elektrische Entladungen) angeregten Spektren sollte zumindest die jenen zugewandte Seite des Spektroskops nicht brennbar oder schwer entflammbar und auch bei Erwärmung formstabil sein. Alternativ kann auch die Frontseite mit einem durchsichtigen Schutzglas, zum Beispiel einer Plexiglas - Scheibe, vor Wärme und glühendem Material aus der Anregungsvorrichtung geschützt werden.

Die Verwendung eines kommerziellen Gerätegehäuses ergibt zwar ein professionell aussehendes Spektroskop, erfordert aber Werkzeug zum Bearbeiten des Gehäuse - Materials, das gegen Formänderungen durch Temperatur - oder Luftfeuchte - Schwankungen sowie mechanischen Stress widerstandsfähig sein sollte. Zumindest im Inneren muss ein solches Gehäuse mit einem Störlicht - absorbierenden Überzug (Farbe, Schwarzpapier) versehen werden.

Alternativ dazu können auch die optischen Teile auf einer formstabilen Grundplatte befestigt und mit einer Haube aus zum Beispiel schwarzem Karton gegen Störlicht geschützt werden, wobei aber der Brandschutz bei Anregung einer Probe mittels Flamme beachtet werden sollte. Eine solche Abdeckung kann auch aus einzelnen Kunststoff - Platten (zum Beispiel Elektronik - Platinen, Konstruktionsplatten) zusammengebaut werden.

In Spektroskopen ohne Abbildungsoptik kann als Skala ein Zeichenlineal dienen oder eine selbstgezeichnete Skala, die zum Beispiel mit einem Computer - Zeichenprogramm als Vektor - Graphik oder durch Linien - Zeichnen auf Pixelraster - Basis leicht angefertigt werden kann. Letztere liegt dem in "Microsoft Windows" - Betriebssystemen als Zubehör enthaltenen, einfach zu bedienenden Zeichenprogramm "Paint" zugrunde. Wichtig ist, dass die Skalenziffern genügend groß sind, um aus der bei einem Gerät sich ergebenden Entfernung der Skala vom Auge noch lesbar zu sein. Bei Goniometer - Spektroskopen, siehe oben, ist eine Ausschaltung von Parallaxe durch Scharfstellung des Okulars auf dessen Strich - Marke erreichbar, was die umständliche Justierung einer Einblendskala erspart. Denkbar ist als Alternative zu einem Goniometer auch die Verwendung von Messschiebern (Schieblehren), Bügelmessschrauben (Schraubenmikrometern) oder Messuhren zur Vermessung der relativen Positionen von Strukturen in einem Spektrum.

Die oben erwähnte Abhängigkeit der Spektrum - Breite von der Lichtweglänge hinter dem Spalt wird bei professionellen Spektroskopen durch eine Sammellinsen - Optik (Objektiv) zwischen Spalt und Prisma oder Gitter umgangen, die das räumlich auseinanderlaufende Licht hinter dem Spalt zu Parallelstrahlen - Bündeln umformt. Wer sich ein wenig in Optik auskennt, kann ein solches Objektiv einbauen [8].

Ein Spektrum - Bild kann auch nur mit einer hinter Gitter oder Prisma angebrachten, auf Objekt - Entfernungen im cm - und dm - Bereich scharfstellbaren vergrößernden Optik (Lupe, Nahfernrohr, Makroskop) betrachtet werden [8]. Dies verbessert die Erkennbarkeit feinerer Spektren - Details jedoch nur, wenn gleichzeitig die Spalt - Breite verringert wird, da anderenfalls die von der Spalt - Breite bestimmte Breite einer Spektrallinie ebenso vergrößert würde wie das gesamte Spektrum und daher die Detail - Auflösung trotz optischer Vergrößerung gleich bliebe. Um diese auch zu nutzen sind daher besonders schmale Festspaltblenden oder stufenlos verstellbare Spalte erforderlich. Beim Einsatz einer solchen Optik kann auch statt der separaten Großskala eine stark verkleinerte Messskala (Mikroskala) in der Schärfenebene des Beobachtungsokulars der Optik angeordnet werden, was mit weniger Justieraufwand verbunden ist als die Platzierung einer externen Einblendskala.

Test eines kommerziellen Selbstbau - Gitter - Spektroskops

Vor Versuchen zum Bau selbst konstruierter Modelle hat der Verfasser einmal die Tauglichkeit eines als Selbstbau - Satz sehr preiswert erhältlichen Spektroskops getestet [10]. Das zusammengebaute Modell ist sicher für didaktische Zwecke gut geeignet, da zum Beispiel Spektrallinien von Leuchtstoff - Lampen schön zu sehen sind und auch das Prinzip der Spektralanalyse bei Verfügbarkeit von Test - Licht - Quellen, die einfach strukturierte, Linien - arme Spektren geben, gut demonstriert werden kann. Für eine chemische Spektralanalyse von Proben unbekannter Zusammensetzung ist jedoch, abgesehen von besonders günstigen Bedingungen (Nur wenige Probeninhaltsstoffe, leicht interpretierbare, einfache spektrale Muster), der Eingangsspalt zu breit, die Abhängigkeit der Skalenableswerte von der Position des Auges (Parallaxe) zu stark und an den schwarzen, aber spiegelnden Innenwänden reflektiertes Störlicht zu intensiv. Das Aufpeppen eines solchen Gerätes mittels schmalerer Spalte, mattschwarzem Innenanstrich und Vorrichtung zur Justierung der Skala - Position könnte vielleicht zu besserer Verwendbarkeit führen.

Selbstbau - Spektroskop 1 mit Gitter

Für den ersten Versuch eines Selbstbau - Spektroskops wurde eine optische Einfachstausführung mit Beugungsgitter gewählt. Als Gehäuse wurde eine Kunststoff - Box mit Klappdeckel verwendet [9]. Spalt - Blende und Gitter - Halterung wurden wie in [2] beschrieben hergestellt und an und in der mit für den Licht - Ein- und Austritt notwendigen Ausschnitten versehenen Box befestigt, siehe Bild links. Ein schwarzer Mattlack - Anstrich auf der Innenseite der Box zur Verringerung von Störlicht haftete schlecht und bildete nach dem Trocknen eine spiegelnde Oberfläche. Das Bild unten zeigt den Blick durch die Beobachtungsöffnung auf das Emissionsspektrum einer Leuchtstofflampe. Zwar sind die Linien des Quecksilbers und die Banden des Leuchtstoffs gut zu sehen, aber auch zu viel Störlicht.

Wegen des Aufwands und den genannten Schwierigkeiten bei der Minimierung von Störlicht, der nur umständlich möglichen Anpassung der Bauteile - Anordnung an unterschiedliche Scharfsehbereiche von Augen, der ohne Vergrößerungsoptik nur geringen Breite eines Spektrum - Bildes und wegen der in Vorversuchen sehr umständlichen Justierung der Messskala auf Parallaxe - Freiheit wurde von der Fertigstellung dieses Modells abgesehen.

Test eines kommerziellen Prisma - Taschenspektroskops

Da das, soweit dem Verfasser bekannt, billigste Geradsichtprisma und die billigste einstellbare Spalt - Blende zusammen teurer sind als ein einfaches damit ausgestattetes kommerzielles Taschenspektroskop, hat er ein solches erworben, zwar ohne Messskala und Spiegel zur Einblendung eines Vergleichsspektrums, aber zu einem Drittel des Preises eines mit Letzteren ausgestatteten Gerätes [17]. Ein vom Test - Spektroskop erzeugtes Spektrum ist erwartungsgemäß zwar viel weniger ausgedehnt als ein selbst von billigsten Gitter - Spektroskopen geliefertes, dafür aber, bei vergleichbarer Spalt - Breite, heller. Das verschiebbare Okular ermöglicht auch Kurz- oder Weitsichtigen die Betrachtung eines Spektrums ohne Brille. Die Spalt - Blende ist so schmal einstellbar, dass unter Beleuchtung mit diffusem Himmelslicht die Fraunhoferschen Linien des Sonnenlicht - Spektrums erkennbar sind. Die primitive Optik bringt es jedoch mit sich, dass ein Spektrum, zumindest für Kurzsichtige ohne Brille, kaum mit einem Blick erfasst werden kann sondern das Auge zum Betrachten des roten und des blauen Endes eines Spektrums etwas seitlich bewegt werden muss. Bei sehr eng eingestelltem Spalt erscheinen mehrere, geringfügig horizontal und vertikal gegeneinander versetzte Bilder einer Spektrallinie. Dieses Phänomen führt auch auf mit diesem Spektroskop gewonnenen Photos zu verwischten Verbreiterungen von Linien. Dies verringert natürlich die Genauigkeit von Wellenlängen - Bestimmungen.

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass ein solches Spektroskop ohne Skala für chemische Analysen nur wenig brauchbar ist. Allenfalls kann es dazu dienen, bei Beleuchtung einer Hälfte des Spalts mit von einer Analysenprobe kommendem Licht und der anderen Hälfte mit von einem chemischen Element emittiertem oder absorbiertem Licht das Vorhandensein des Elements in der Probe nachzuweisen, ein zeit- und kostenaufwändiges Verfahren.

Ausbau eines kommerziellen Prisma - Einfachspektroskops

Das oben erwähnte Spektroskop kann mittels einer zugekauften, scharfstellbaren (fokussierbaren) Skalenlupe [8] zu einem Messspektroskop ausgebaut werden, das billiger ist als ein kommerzielles mit Skala ausgestattetes Instrument. Wie oben bereits erwähnt, behindert der geringe Durchmesser der Einblick - Öffnung des Spektroskops die gleichzeitige Betrachtung von weit ins Rote und Blaue reichenden Partien eines Spektrums. Beim Selbstausbau zum Messspektroskop sollte daher, falls dessen Einblick - Stutzen am Okular erhalten bleiben soll, die Okular - Linse auf solche Entfernung zum Spalt eingestellt werden, dass sie ein reales Spektrum - Zwischenbild in der Blendenöffnung des Einblick - Stutzens entwirft. Läge diese Bild - Ebene im Okular - Inneren, könnte unter Umständen die Einblick - Blende Teile des Zwischenbilds verdecken. Läge die Bild - Ebene außerhalb des Okulars, könnte die Blende durch Abschneiden von Teilen der Licht - Bündel, die jeweils einen Bild - Punkt ergeben, die Helligkeit des Zwischenbilds verringern. Daraus ergibt sich als weitere Forderung, dass die Skala der extern an das Spektroskop anzubringenden Betrachtungslupe auf der Einblick - Blende des Spektroskop - Okulars aufliegen sollte. Zur Betrachtung eines Spektrums kann dann zuerst die Lupe auf die Skala scharfgestellt werden und dann das Spektroskop - Okular so verschoben werden, dass auch Spektrallinien zusammen mit der Skala scharf zu sehen sind.

Wer es schafft, den Einblick - Stutzen des Spektroskops ohne Schaden für das Instrument zu entfernen, hat natürlich weit mehr Freiheit bei der Wahl von Lupen - Optiken und von Einstellungen von Abbildungsbedingungen.

Arbeiten mit Spektroskopen

Informationen zum praktischen Umgang mit Spektroskopen sind in anderen Veröffentlichungen zu finden [12][13][14][15][16].

Die Eigenschaft menschlicher Augen, sich wechselnden Helligkeitsverhältnissen anpassen zu können (Adaption), sollte bei spektroskopischen Beobachtungen so genutzt werden, dass der Arbeitsraum möglichst dunkel gehalten wird und erst nach mehreren Minuten mit der Ansicht begonnen wird. Die Augen sind dann lichtempfindlicher geworden und können lichtschwache Spektrallinien besser wahrnehmen.

Statt manueller Aufzeichnung der Positionen gesehener Muster in einem Spektrum - Bild können jene auch in ein Sprachaufzeichnungsgerät diktiert werden, was ständiges Unterbrechen des Blicks durch ein Spektroskop erspart. Eine derartige Dokumentation von in einem Spektrum enthaltenen Informationen braucht seine Zeit. Während dieser sollte das Spektrum - Bild möglichst stabil bleiben. Für die Aufnahme von Emissionsspektren bedeutet dies die Notwendigkeit, über längere Zeit gleichbleibende Anregungsbedingungen zu schaffen und bei Probenmaterial konsumierenden Anregungsarten für einen ausreichenden Vorrat an Probe und eine zeitlich konstante Zufuhr dieser zur Anregungsquelle zu sorgen. Sind in einem Spektrum so viele Linien oder Banden zu sehen, dass eng benachbarte schwierig zu erfassen sind, kann ihre Zahl durch Reduzierung des Proben - Durchsatzes durch die Anregungsquelle, Verdünnung von Probenlösungen oder Herunterfahren der Energie der Anregungsquelle verringert werden. Allerdings nimmt damit auch die Empfindlichkeit der Analyse für Probeninhaltsstoffe ab. Eine weitere Möglichkeit, Spektren übersichtlicher zu machen, besteht darin, nach Aufnahme eines Übersichtsspektrums der Gesamtprobe deren Inhaltsstoffe zu trennen und die einzelnen Trennfraktionen separat spektroskopisch zu untersuchen.

Kommt eine Stelle im Spektrum, zum Beispiel eine Spektrallinie, zwischen zwei Skalenstrichen zu liegen, muss die zugehörige Wellenlänge durch Interpolation geschätzt werden auf Kosten der Genauigkeit, besonders bei nichtlinearen Skalen von Prismenspektroskopen, siehe Bild oben. Mit einer vergrößernden Beobachtungsoptik wäre zwar eine feinere Ablesbarkeit erreichbar, doch müsste dann auch die Skala entsprechend feiner unterteilt werden und wäre ein Spektrum möglicherweise nicht mehr als Ganzes überblickbar.

Eine für quantitative chemische Analysen erforderliche Bestimmung der Helligkeit von Spektrallinien ist mit einem Spektroskop vielleicht mit einer der folgenden Methoden realisierbar:

• Einschaltung eines Fleck - Photometers nach Bunsen in den Strahlengang.
• Einblendung des kontinuierlichen Spektrums einer Glühlampe in das Bild - Feld eines Spektroskops, Einstellung des Lampenstroms so, dass die Helligkeit des Lampenspektrums an der Stelle einer zu vermessenden Spektrallinie gleich der dieser Linie wird. Diese Methode liefert zwar nur relative Linien - Intensitäten, was aber bei quantitativen Analysen mittels Standard - Zusätzen zu einer Probe zur Erstellung einer Kalibrierfunktion genügt.
• Wird von einer Probe ein langzeitstabiles Spektrum gewonnen ohne dass Probenmaterial verbraucht wird, wie zum Beispiel bei der Absorptions- oder Lumineszensspektroskopie von Lösungen, können auch Vergleichsproben mit unterschiedlichen bekannten Inhaltsstoff - Gehalten unter oder über ein Probenspektrum eingeblendet und die Helligkeiten von Proben- und Vergleichsspektren verglichen werden.

Quellen und Anmerkungen