Spektroskopie 



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c)Flammen. d) GeiBlerrohren. 16. Spektroskopie 

 der HimmelskiJrper. a) Erdatmosphare, Blitz, 

 Nordlichter, Zodiakallicht. b) Sonnenlicht. c) 

 Spektra der Planeten. d) Meteoriten, Kometen. 

 e) Sternklassen. f) Spezielles iiber Sternspektra. 

 g) Bewegung im Visionsradius. h) Nebelflecken. 

 i) Raumabsorption. k) Hinweise auf Zusammen- 

 hange. 



Vorbemerkung. Bei dem ungeheuren Uin- 

 fang der spektroskopischen Literatur ist es nicht 

 moglich, auch nur auf die wichtigeren Werke 

 und Spezialarbeiten hinzuweisen. Wo daher im 

 folgenden Nameii von Autoren genannt sind, 

 sollcn dieselben nur das Nachschlagen in der am 

 Schlusse genannten Literatur erleichtern oder ver- 

 breitete Unrichtigkeiten korrigieren. 



Desgleichen ist es nicht moglich, durch Ab- 

 bildungen einen Begriff von der Mannigfaltigkeit 

 der spektroskopischen Erscheinungen zu geben. 

 Es wiirde hierzu ein ganzer Atlas erforderlich 

 sein. Der Leser sei daher auf die am Schlusse 

 genannten Atlanten verwiesen.in denen man leicht 

 Beispiele zu den im Texte besprochenen Er- 

 scheinungen findet. 



i. Einleitung. Die Spektroskopie hat sich 

 entwickelt aus der Spektralanalyse. Wahrend 

 diese allein den Zusanimenhang der chemischen 

 Naturderstrahlenden oder absorbierenden Kdrper 

 mit der Zusamniensetzung der eniittierten oder 

 absorbierten Strahlen untersucht, beschaftigt 

 sich die Spektroskopie ganz allgemein mit der 

 Untersuchung der in der Natur vorkommenden 

 oder kiinstlich hergestellten ,,Lieht"- bezw. 

 ,,Warme"-strahIen, ihrer Entstehung, Zusamnien- 

 setzung und ihren Eigenschaften. Eine strenge 

 Abgrenzung gegen andere Teile der Optik liiBt 

 sich nicht begriinden und wird in der Literatur 

 lediglich nach dem Herkommen und nach prak- 

 tischen Gesichtspunkten durchgefiihrt. So findet 

 man im Handwiirterbuch eine Reihe von Artikeln, 

 die entweder ganz oder teilweise Gegenstande 

 behandeln, die in das Gebiet der Spektroskopie 

 iibergreifen. Man vgl. die Artikel: ,,Langen- 

 messung", ,,Stranlende Aetherenergie", 

 ,, Strahlung", ..Photometric", ,,Strah- 

 lungsmessung", ,,Lichtbreehung", ..Licht- 

 dispersion", ,,Lichtfortpf lanzung in be- 

 ^wegten Medien", ..Intcrfcrong doc Lioh 

 jioo", i.Bougnng doo Lichn.^, ,,Farbe", 

 ..Optische Instruments", ,,Ultraviolett", 

 ..Infrarot", ,,Strahlungsumformungen", 

 ,,Lumineszenz", ..Fluorescenz", ,,Thermo- 

 dynamik der Strahlung", ,,Elektrooptik", 

 ,,Magnetooptik", ,,Physik der Sonne", 

 ,, Quantitative Spektralanalyse", ,, Quali- 

 tative Spektralanalyse''. 



So verschiedeiiartig die Gesichtspunkte der 

 Forschung in den mannigfaltigen hier genannten 

 Zweigen der Physik auch sein mogen, so stimmen 

 doch die spektroskopischen Untersuchungen darin 

 iiberein, daB am Ende stets eine gegebene Licht- 

 (bezw. Warme-)Strahlung untersucht wird. Dies 

 kann auf doppeltem Wege geschehen, entweder in- 

 dem man dieEnergiemiBt. die die betreffende Strati- 

 lung mit sich fiihrt, z. B. dadurch, daB man sie 

 durch Absorption in Warme verwandelt oder daB 

 man sie auf eiue lichtelektrisch empfindliche 

 Schicht fallen liiBt und unter geeigneten Bedin- 

 gungen Messungen iiber die entstehende Wiirme 

 $m ersten, die Elektronenstrahlung im zweiten 



Falle ausf iihrt. Oder man kann die gegebene St i ;i h- 

 lung zuniichst analysieren, d. h. in Bestandteile 

 von einfacheren Eigenschaften zerlegen. Letz- 

 teres ist in der Spektroskopie das gewo'hnliche 

 Verfahren: JIan stellt ein Spektrum der zu 

 untersuchenclen Strahlung her. Auf diesen Urn- 

 stand griindet sich auch die Bezeichnung Spek- 

 troskopie. 



2. Spektroskopische Apparate. Die zur Her- 

 stellung von Spektren dienenden Instriimeiite 

 fiihren verschiedene Namen, je narhdem sie mehr 

 zu qualitativen Untersu4hungen oder zu 

 Messungen oder zur Registrierung von Spektren 

 dienen sollen. Im ersten Falle nennt man sie 

 Spektroskope, im zweiten Spektrometer, im 

 dritten Spektrographen. Das einfachste Instru- 

 ment, um eine Auflo'sung einer Strahlung in ein- 

 farbige Strahlen auszufiihxen, ist ein Prisnia mit 

 ebenen oder gekriimmten Flachen. Man kann 

 daher die Prismeninstrumente in eine Klasse fiir 

 sich nehmen. Ein zweites Mittel zur Analyse 

 unregelmafiiger Wellenbewegungen besteht in der 

 Interferenz einer Anzahl von Strahlenbiindrln, 

 die einen konstanten Gangunterschied besitzen. 

 j Ueber die Theorie der bei der Interferenz statt- 

 findenden Vorgange vgl. man den Artikel 

 ,,Lichtinterferenz". Je nach der Art der Her- 

 stellung der interferierenden Strahlen unterschei- 

 det man Gitter (ebene oder konkave), Stufen- 

 gitter (nach Michelson), Interferometer (nach 

 Michelson oder Perot und Fabry) und 

 Interfereiizplatten (nach Lu miner und 

 Gehrcke). 



2s) Konstruktion der Prismenappa- 

 rate. Aus der groBen Zahl der angegebciien 

 Konstrnktionen seien hier einige typische aus- 

 gewiihlt, zunachst fiir Prismenapparate. In 

 der Praxis werden in der Regel vier Typen benutzt, 

 namlich: 1. Apparate mit einem Pnsma, meist 

 von 60 (Laboratoriumsspektralapparate oder 

 -Spektrographen); 2. Apparate mit drei Prismen 

 von etwa 60 (astrophysikalische Spektro- 

 graphen); 3. festarmige Spektroskope (Spektro- 

 skope mit konstanter Ablenkung, darunter auch 

 Spektroskope mit gerader Durchsicht, sowie die 

 Anordnung nach Li t trow; 4. Prismenapparate 

 nach Fery. Den Anordnungen 1 bis 3 ist ge- 

 meinsam, daB sie aufier der abbildenden Linse 

 (Fernrohr, Kameraobjektiv) und dem disper- 

 gierenden Teil (Prismen) noch ein Kolliniatur- 

 rohr mit Spalt besitzen. Bei den Apparalen 

 unter 4 und den Instrumenten der Littrow- 

 schen Anordnung fehlt ein Kollimatorrohr. 



Neben Kollimatorrohr und Fernrohr findet 

 man bei kleineren Instrumenten vielfach noch ein 

 Skalenrohr, um im Gesichtsfelde eine Skala zur 

 Ablesung der Wellenliingen zu erzeugen und eine 

 Vorrichtung, um das benutzte Prisma im Mini- 

 mum der Ablenkung zu erhalten. Bei grofieren 

 Instrumenten, speziell bei Spektrographen, laBt 

 man jetzt beides fort, da man hier ininier mit einer 

 festen Stellung des Prismas arbeitet. An Stelle 

 von Linsen benutzt man, insbesondere im Ultra- 

 rot, auch Hohlspiegel. Figur 1 gibt ein Schema 

 eines Apparates mit Skalenrohr und Vorrichtung 

 zur Erhaltung des Miniruums der Ablenkung, 

 Figur 2 ein Bild eines festarmigen Spektroskopes 

 (Hilger), Figur 3 ein geradsichtiges Spektroskop 

 mit dreiteiligem Compoundprisma (Aniici) 

 (s. welter untenj, Figur 4 ein Prismeninstru- 



