Spektroskopie 



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Riehtungen in denen die Grenzstrahlen eines 

 Spektralbereiches abgebildet werden. Sie ist 

 bei alien Apparaten von der Vergrb'Berung 

 unabhangig. 



Winkeldispersion = wenn r den Ab- 



lenkungswinkel bezeichnet. 



dr dr dn 



tU' 



Fur ein Prisina 



ist TT, wo n den Brechungsexponenten 



bedeutet. Im Minimum der Ablenkung ist 



dr 2 . dn 



tg i , also der ,,MateriaIuispersion pro- 



(iff Tl (it* 



portional. Beiru (Jitter ist ,, = ----, wo m 



di a cos r 



die Ordnung des Spektrums bedeutet. In der Niihe 

 der Gitternormalen, wo r = o, cos r = 1, ist also 

 das Spektrum normal, der MaBstab konstant, 

 wenn liings des Bogens gemessen wird. Stufen- 



gitter: -.y = y (t Stufenhb'he, s Stufenbreite), 



c Konstante, falls in der Na'he der Normale beob- 

 aclitet wird. 



ds 

 Lineare Dispersion = -jr, wenn s einen an 



einer Photographie oder sonstwie gemessenen 

 Abstand bedeutet. In der Regel ist der Abstand 

 s = r.f, wenn f die Brennweite des abbildenden 



Apparatus bezeichnet, also .!. = f -.-. 



Reinheit = 



wenn iV. den Bereich <ler 



Wellenlangen bezeichnet, die an irgendeiner Stelle 

 des Spektrums sich iiberdecken. Die wirklich 

 vorhandene Reinheit hiingt ab von der Stellung 

 der dispergierenden Apparate, der Form der 

 Flachen, GriiBe der Winkel, der Breite des Spaltes, 

 der Stelle im Spektrum, der Zusammensetzung 

 des aut" den Spalt fallenden Lichtes. Nimmt 

 man an, daJJ der Spalt unendlich schmal gemacht 

 werden kcinne, i'erner, daB alle optischen Fehler 

 der Instrumente vernachlassigt werden, und sieht 

 man ab von der Wirkung der Zusammensetzung 

 des einfallenden Lichtes, so wird die Reinheit 

 des Spektrums ein JlaB fur die aufierste 

 Leistungsfahigkeit des Spektralapparates. Man 



nennt dann lim ' das Auf lusungs vermo'gen. 

 Dasselbe ist eine Apparatkonstante. Fur ein 

 Prisma ist das Auflb'sungsvermb'gen lim T 



(1 A 



= Winkeldispersion mal Breite des abbildenden 

 Biindels. Beim symmetrischen Durchgang und 

 voller Beleuchtung ist das Auflb'sungsverniogen 



= - mal Basis des Prisrnas. Beim Gitter ist 





= m.n (in Ordnungszahl, n die Zahl der 

 oder gleich Gitterbreite mal 



;. " 



der Fehler der Instrumente bleibt man hinter 

 dem theoretischen Wert zuruck. Die Abweichung 

 betragt jedenfalls mehr als 10- . 



Helligkeit. Die Helligkeit in einem ge- 

 gebenen Spektrum ist zunachst proportional der 

 Helligkeit in der Lichtqiielle. Sie hangt i'erner ab 

 von der Reflexion und Absorption an den spiegeln- 

 den und hrcchendeii Flachen, von dem Polarisa- 

 tionszustand des Lichtes, von der Stelhing und 

 dem Material der dispergierenden Apparate und 

 der Brennweite der abbildenden Linsen, sowie 

 deren linearer Oeffnung. Eine genaue Diskussion 

 aller Momente ist nur von Fall zu Fall ausfiihrbar. 

 Doch lassen sich gewisse allgemeine Regeln 

 geben. So ist zunachst die Helligkeit in alien 

 Fallen proportional dem Quadrate der Wiiikel- 

 apcrtur der abbildenden Linse oder des 

 abbildenden Spiegels. Ist ein Kolliuiator da, so 

 ist die Helligkeit gleichfalls dem Quadrate der 

 Winkeloffnung desselben proportional. Freilich 

 wird die Reinheit des Spektrums verringert, 

 wenn man den Kollimator verkiirzt. Bezieht man 

 die Helligkeit auf konstante Reinheit, so ist sie 

 proportional (/[>)-, wo die Winkeloffnung 

 der Kaniera, ft diejenige des Kollimators be- 

 deutet. Fiir eine gegebene Stellung ist die Hellig- 

 keit innerhalb gewisser Grenzen der Spaltbreite 

 umgekehrt proportional, desgleichen umgekehrt 

 proportional der Dispersion. Da diese von Fall zu 

 Fall verschieden ist, pflegt man den niittels eines 

 bestimmten Apparates gemessenen Helligkeits- 

 verlauf auf ein normales Spektrum umzurechncn. 

 Die Helligkeitsverteilung in Gitterspektren ent- 

 spricht nicht der elementaren Theorie. Sie ist 

 von der zufa'Iligen Gestalt der Furchen ab- 

 hangig. 



Endlich ist der Intensitatsverlauf in einem 

 Spektrum davon abhangig, ob man es mit einem 

 vollig in Linien aufgelosten Spektrum, oder mit 

 einem teilweise aufgelosten Spektrum oder mit 

 einem kontinuierlichen Spektrum zu tun hat. 



Bildfehler. Ein Spektrum ist ein Bild im 

 Sinne der Theorie der optischen Instrumente. Es 

 kann daher eine Reihe von Fehlern besitzen, die 

 man in den Artikeln ,,0ptische Instrumente", 

 ,,Lic h t br e c hu ng", ,,Lin se n s y s t e me", 

 behandelt findet. Hier sei nur des Astigmatis- 

 mus und der Bildkriimmung gedacht. Bei Pris- 

 men findet stets astigmatische Abbildung statt, 

 wenn die abbildenden Strahlen den Kollimator 

 nicht parallel verlassen oder nicht im Minimum 

 der Ablenkung durch das Prisma gehen. Im 

 allgemeinen werden daher die Staublinien, die 

 den Schatten von Staubkijrnern im Spalte bilden, 

 nicht gleichzeitig mit den Spektrallinien scharf 

 abgebildet. Die Spektralbilder liegen auf Flachen, 

 die je nach den benutzten Prismen und Linsen 

 nach den Prismen zu konkav oder konvex sind 

 und nur fiir begrenzte Stiickt- als Ebenen a.n- 

 gesehen werden konnen. Ferner sind die Spektral- 

 linien gekriimmt. Bei Konkavgittern findet gleich- 

 falls astigmatische Abbildung statt. Der Astijr- 

 matismus ist der Liinge der Gitterstriche und 

 derji Quadrate der Ordnungszahl proportional. 

 Die Spektrallinien sind gleichfalls gekriimmt und 

 liegen auf einer Flache, die nicht genau mit dem 

 Rowlandschen lieise zusammenl'allt. Auch 



bei alien Interferenzapparaten ist lim in 



ahnlicher \Veise gleich m.n, wenn n die Zahl der 

 interferierenden Biindel und m die Ordnungszahl 

 bedeutet. Das Auflosungsvermogen wird prak- liegen in der Regel die verschiedenen Ordnungen 

 tisch nicht iiber 400 000 gesteigert. Durch die nicht genau auf derselben Fliiclie. 

 Beriicksichtigung der endlichen Spaltbreite und Die Bildeigenschaften der Interfercnz-Appa- 



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