Absorption
Abschwächung der Strahlungsleistung beim Durchgang einer optischen Strahlung durch ein klares Medium. Ein Teil des eingestrahlten Lichts wird an die Moleküle übertragen, sodass der austretende Strahl eine kleinere Leistung aufweist als der eintretende. Das Ausmaß der Absorption folgt dem Lambert-Beerschen Gesetz.
Absorptionsgrad, spektraler
Der spektrale Absorptionsgrad ist das Verhältnis des gesamten in einem optischen Medium (z. B. Glas) absorbierten Strahlungsflusses zu dem auftreffenden Strahlungsfluss bei einer bestimmten Wellenlänge. spektraler Reinabsorptionsgrad
Absorptionskoeffizient, bezogener, spektraler K(λ)
Früher als - Extinktionskoeffizient ελ bezeichnet, ist eine Stoffkonstante, mit der man aus dem spektralen Absorptionsmaß A die Konzentration des gelösten Stoffes gemäß dem Lambert-Beer'schen Gesetz berechnen kann. Er ist eine Funktion der Wellenlänge und wird durch die Absorptionsspektralanalyse bestimmt.
Absorptionskoeffizient, spektraler α(λ)
Früher als Extinktionsmodul m bezeichnet, ist der Quotient aus dem dekadischen Absorptionsmaß A (λ) und der Schichtdicke des durchquerten Mediums (Einheit m-1).
Absorptionsmaß, spektrales A(λ)
Früher als Extinktion E(λ) bezeichnet. Das dekadische spektrale Absorptionsmaß ist der dekadische Logarithmus des Kehrwertes des spektralen Reintransmissionsgrades τi ((λ)). Die Anzeige handelsüblicher Photometer liefert üblicherweise das Absorptionsmaß als Messgröße, da dieses gemäß dem Lambert-Beer'schen Gesetz zur Konzentration proportional ist. Dabei ist aber zu beachten, dass das Photometer messtechnisch den Transmissionsgrad erfasst. Bei der Umwandlung durch Logarithmierung entsteht eine unterschiedlich hohe Auflösung des Absorptionsmaßes für verschiedene Transmissionswerte. Im Bereich hoher Transmissionen ist die Auflösung besonders gut. Praktisch wird deshalb bevorzugt der Bereich von 0 bis 0.6 A (entspricht 100 bis 25 %τ) genutzt.
Absorptionsspektralanalyse
Weit verbreitete physikalisch-chemische Analysenmethode zum Nachweis und zur Konzentrationsbestimmung organischer und anorganischer Stoffe, bei der die Stärke der Absorption in Abhängigkeit von der Wellenlänge gemessen wird.
Absorptionsspektrum
Die Aufnahme des Absorptionsspektrums (Absorptionsmaß in Funktion der Wellenlänge) gestattet die Bestimmung der Wellenlänge, bei der die betreffende Substanz die Lichtenergie absorbiert. Das Ausmaß der Absorption dient zur Berechnung der Konzentration gemäß dem Lambert-Beersch´en Gesetz.
Apertur
ist die Begrenzung der Fläche des durch die Küvette tretenden Lichtbündels. Es ist wichtig, dass nur solches Licht auf den Detektor des Photometers trifft, das die Probe durchsetzt hat. Das Problem der Messwertverfälschung durch Falschlicht, das besonders bei Halb- Mikro-, Mikro- und Ultra-Mikro-Küvetten droht, wird gelöst durch Verwendung von schwarzem Material für die Seitenwände, die die Messapertur umgeben.
Arbeitsvolumen
ist der qualitative Hinweis darauf, dass zum Betreiben von Durchfluss-Küvetten ein meist sehr viel höheres Probenvolumen benötigt wird, als durch das Messkammervolumen angegeben wird.
Ausdehnungskoeffizient, thermischer
ist die relative Längenänderung eines Stabes bei Erwärmung um 1 °C (oder 1K). Unter den Gläsern zeichnet sich Borosilikatglas durch einen niedrigen Ausdehnungskoeffizienten von α = 3.3 x 10-6K-1 aus (- Duran, - Pyrex, - Borofloat). Noch niedrigere Werte erreicht man mit dotiertem Quarzglas (Corning ULE) und Glaskeramik (SCHOTT Zerodur).
Aussprung
ist ein meist muschelförmiger Abplatzer an einer polierten Kante, der bei direkt verschmolzenen Küvetten unbedingt zu vermeiden ist. Aussprünge mindern die Güte verschmolzener Kanten und können unerwünschte Lichtstreuung erzeugen.
Bandbreite
Wellenlängenbereich eines Lichts. Breitbandiges Licht erscheint weiß, schmalbandiges farbig.
Biegeradius
Kleinster Radius, um den eine Lichtleitfaser ohne Schaden gebogen werden darf.
Borofloat
ist ein im Floatverfahren hergestelltes Borosilikatglas. Neben den guten thermischen Eigenschaften, spezifiziert in der Norm ISO 3585 "Borosilikat-Glas 3.3", der auch die Laborgläser Duran und Pyrex genügen, weist Borofloat exzellente optische Eigenschaften (Homogenität und Transmission) sowie sehr gute feuerpolierte Oberflächen auf (Feuerpolitur).
Borosilikatglas
enthält außer Siliziumdioxid auch Bortrioxid in merklicher Menge. Durch Zusatz von B2O3 werden die Glaseigenschaften in vorteilhafter Weise beeinflusst.
Brechung
des Lichts ist die Erscheinung, dass Licht beim Übergang von einem optischen Medium in ein anderes seine Ausbreitungsrichtung ändert, wenn es die Grenzfläche zwischen beiden Medien nicht senkrecht durchsetzt und die Brechzahlen der beiden Medien unterschiedlich sind.
Brechungsindex
Brechzahl
Brechzahl n
gibt an, wie stark ein Lichtstrahl beim Übergang Vakuum in das betreffende Medium abgelenkt wird. Sie ist definiert als das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeiten in Luft und Glas und hängt ab von der Wellenlänge des Lichts, der Temperatur und dem Druck. Es ist üblich, ihren Wert für 20 °C und 1013,3 mbar anzugeben.
Dämpfung
von Lichtleitfasern D(λ) ist der 10-fache dekadische Logarithmus des Verhältnisses der Strahlungsleistung zwischen Ein- und Austrittsflächen von Lichtleitfasern (D(λ )=10 lg ( Ωeλ)in/(Ω eλ)ex).
Degradation
Solarisation
Differential-Refraktometer-Küvetten
Refraktometer-Küvetten
Dreieck-Küvetten
werden bei Fluoreszenzmessungen eingesetzt. Die Querschnittsfläche ist als rechtwinkliges Dreieck ausgebildet. Der Anregungsstrahl trifft auf die Hypotenusenfläche, während das Fluoreszenzlicht im rechten Winkel zum einfallenden Lichtstrahl detektiert wird.
Duran
Glas der Firma Schott Glaswerke, Mainz mit in der Norm ISO 3585 festgelegten Eigenschaften. Duran ist ein reines Borosilikatglas mit geringer Empfindlichkeit gegenüber Temperaturwechsel.
Durchfluss-Zytometer
Mit Hilfe dieser Geräte werden Zellen bzw. Partikel im Durchfluss durch eine Kapillare aufgrund der Wechselwirkung mit (Laser-)Licht gezählt und vermessen. Aus der Messung der Absorption, Fluoreszenz und der Streuung lassen sich qualitative und quantitative Rückschlüsse auf Art und Menge der Partikel ziehen.
Durchlässigkeit
Auch Transparenz genannt. Eigenschaft von flüssigen, festen oder gasförmigen Substanzen, Lichtstrahlung ganz oder teilweise passieren zu lassen. Der Transmissionsgrad ist das Verhältnis der durchgelassenen zur auffallenden Strahlungsleistung.
Dye-Laser-Küvette
Dient einem Farbstoff-Laser zur Aufnahme der Farbstoff-Lösung, in der die Laser-Strahlung erzeugt wird.
Ebenheit
Angabe darüber, welche Deformationen für eine ebene Welle zulässig sind, die von einer unebenen Oberfläche reflektiert oder durchgelassen wird.
Einstrahlverfahren
Photometrisches Konzept, bei dem nur eine Lichtquelle und nur ein Photoempfänger eingesetzt wird, vgl. Zweistrahlverfahren, Photometer.
Emission
bezeichnet allgemein die Aussendung von Strahlungsenergie, also die Aussendung von in der Materie gespeicherter oder ihr zugeführter Energie in Form von optischer Strahlung. Emission ist der umgekehrte Vorgang zur Absorption.
Entspiegelung
dient zur Herabsetzung von Lichtverlusten durch Reflexion an Grenzflächen. Beim additiven Verfahren werden dünne Schichten auf die Glasoberfläche aufgebracht, sodass mehr oder weniger starke Auslöschung des an der Grenzfläche reflektierten Lichts durch Interferenz erfolgt.
Extinktion Eλ
Frühere Bezeichnung für das spektrale Absorptionsmaß A(λ). Abschwächung der Strahlung durch Absorption und Streuung (Streulicht) beim Durchgang durch Materie.
Extinktionskoeffizient ελ
Frühere Bezeichnung für den bezogenen spektralen Absorptionskoeffizienten K(λ)
Extinktionsmodul mλ
Frühere Bezeichnung für spektraler Absorptionskoeffizient.
Falschlicht (Fremdlicht)
ist das Licht in einem Photometer, das auf den Empfänger trifft und ein Messsignal erzeugt, ohne dass es die Probe durchsetzt hat. Man unterscheidet manchmal zwischen Falschlicht, das z. B. durch die dicken Seitenwände einer Halb-Mikro-Küvette gegangen ist und Fremdlicht, das von einer externen Lichtquelle stammt und oft durch Reflexionen an den Wänden auf den Empfänger gelangt. Beide Begriffe werden auch oft durch die Bezeichnung "Streulicht" zusammengefasst.
Farbe
Als Farbe oder Färbung von Flüssigkeiten im Sinne der photometrischen Analysentechnik bezeichnet man ihre optische Eigenschaft, die spektrale Zusammensetzung des sichtbaren Lichts zu verändern. In Folge der Absorption bestimmter Wellenlängen des durchscheinenden Lichts weist die Flüssigkeit die entsprechende Komplementärfarbe auf. Spektrum. Bei der Spektralanalyse interessiert vor allem die durch gelöste Stoffe hervorgerufene Färbung.
Faserbündel
Bündel von mehreren, nicht miteinander verbundenen Lichtleitfasern.
Faserdurchmesser
Durchmesser der aus Faserkern und Fasermantel bestehenden Lichtleitfaser.
Faserhülle
besteht aus einem oder mehreren Materialien und dient zum mechanischen Isolieren der Lichtleitfaser.
Faserkern
Zentraler Bereich mit hoher Brechzahl einer Lichtleitfaser, in dem das Licht weitergeführt wird.
Faserkerndurchmesser
Durchmesser des zentralen Bereichs einer Lichtleitfaser, der sich durch die höhere Brechzahl von der des Fasermantels unterscheidet.
Fasermantel
Der Teil der Lichtleitfaser, der den Faserkern umgibt und eine kleinere Brechzahl als der Faserkern aufweist.
Faseroptik
Teilgebiet der Optik, das die Licht- und Bildübertragung durch faseroptische Elemente (Lichtleitfasern) zum Inhalt hat.
FEP
Perfluorethylenpropylen, extrem korrosions- und lösemittelbeständiger Kunststoff, wird für Anschlussleitungen verwendet.
Feuerpolitur
ist sowohl die Glätte der Oberfläche eines Glasgegenstandes, die sich bei Formgebung unter Hitzeeinwirkung ausbildet, als auch der Vorgang, der diese Glätte bewirkt. Beispielsweise sind gepresste oder gezogene Glasgegenstände "feuerblank".
Filtergläser
zeichnen sich durch selektive Absorption im optischen Wellenlängenbereich aus. Nur ein Teil dieser Gläser erscheint farbig, weil die Filterwirkung innerhalb des sichtbaren Spektralbereichs liegt.
Fluoreszenz
Form der Lumineszenz von festen, gasförmigen und flüssigen Stoffen, die nach Bestrahlung mit Licht einen Teil der absorbierten Energie in Form von längeren Wellen wieder abgibt.
Fluoreszenzmessung
Photometrisches Messprinzip, das
auf der Erfassung der durch Fluoreszenz entstehenden
Lichtstrahlung beruht. Das Erregerlicht durchstrahlt die Probe,
welche die fluoreszierende Substanz enthält. Diese verwandelt
einen Teil des einfallenden Lichts der Wellenlänge
λ in Fluoreszenzlicht einer größeren λ1.
Das so erzeugte Licht strahlt in alle Richtungen und kann
mit einem Detektor z. B. senkrecht zur Achse des einfallenden
Lichts gemessen werden. Die Strahlungsleistung des
Fluoreszenzlichts ist im Bereich kleiner Mengen proportional
zur Konzentration der fluoreszierenden Substanz.
Wesentliche Gründe für den Einsatz der Fluoreszenzmessung
sind höhere Selektivität und größere Empfindlichkeit
gegenüber der Absorptionsmessung.
Fokussierung, hydrodynamische
bezeichnet bei Durchfluss-
Zytometern ein strömungstechnisches Verfahren, mit
dem es gelingt, die Zellen im Strom einer Zellsuspension
auf eine Linie, nämlich die Kanalachse einer Zytometer-
Küvette, zu fokussieren.
Fremdlicht (Falschlicht)
ist das Licht in einem Photometer,
das auf den Empfänger trifft und ein Messsignal
erzeugt, ohne dass es die Probe durchsetzt hat. Man unterscheidet
manchmal zwischen Falschlicht, das z. B. durch
die dicken Seitenwände einer Halb-Mikro-Küvette gegangen
ist und Fremdlicht, das von einer externen Lichtquelle
stammt und oft durch Reflexionen an den Wänden auf
den Empfänger gelangt. Beide Begriffe werden auch oft
durch die Bezeichnung "Streulicht" zusammengefasst.
Füllvolumen
ist die Probenmenge, die in einer Küvette
mit einer kleinen Messkammer gefüllt werden muss, um
die Apertur vollständig auszufüllen.
Glas
ist ein anorganisches Schmelzprodukt, das, ohne
merklich zu kristallisieren, abgekühlt und erstarrt ist
("erstarrte Schmelze").
Glas, optisches (Optisches Glas)
ist ein Klarglas mit festgelegten Werten
der Brechzahlen. Es soll weitgehend frei sein von Blasen,
Knoten, Steinchen, Schlieren und Spannungen.
Glasfasern
Dünne Fäden (Durchmesser kleiner als 100 µm)
aus Glas. Sie werden aus der Schmelze gezogen und
besitzen infolge der bei ihrer Herstellung herrschenden
extremen Abschreckungsbedingungen Eigenschaften, die
von denen des kompakten Glases verschieden sind. Insbesondere
ist ihre Zugfestigkeit sehr hoch.
Grauglas (Neutralglasfilter)
dienen der Überprüfung der Absorptionsgenauigkeit
im sichtbaren Spektralbereich eines
Photometers. Sie weisen eine weitgehend wellenlängenunabhängige
konstante Transmission in einem
eingegrenzten Spektralbereich auf und werden auch als
Neutralglas bzw. Grauglas bezeichnet.
Grenzwinkel der Totalreflexion
Der Winkel, unter dem ein
Lichtstrahl aus einem optisch dichteren Medium auf eine
Grenzfläche zu einem Medium mit niedrigerer Brechzahl
auftrifft, um entlang der Grenzfläche gebrochen zu
werden. Wird der Grenzwinkel unterschritten, erfolgt Brechung
in das dünnere Medium, bei Überschreitung
Totalreflexion zurück in das dichtere Medium.
Halb-Mikro-Küvette
Entweder eine Rechteck-Küvette mit
einer Innenraumbreite von 2 bis 5 mm oder eine Zylinder-
Küvette mit einem Durchmesser von 5 bis 8 mm.
Holmiumoxid-Glasfilter
Leicht gelbliches Filter, dient der
Überprüfung der Wellenlängengenauigkeit im ultravioletten
und sichtbaren Spektralbereich eines Spektralphotometers.
Homogenität
Wichtige Voraussetzung für optische Gläser.
Sie wird ausgedrückt in der maximalen Schwankung der
Brechzahl nd innerhalb eines Glasstücks.
Infrarot-Bereich Infrarot-Strahlung
auch abgekürzt als IR-Strahlung
bezeichnet, ist nicht sichtbare elektromagnetische Strahlung
im langwelligen Bereich des optischen Spektrums.
Der Wellenlängenbereich der IR-Strahlung liegt zwischen
780 nm und 1 mm. Man unterteilt diese Strahlung zur weiteren
Kennzeichnung in Nahes Infrarot (NIR), Mittleres und
Fernes IR. Infrarotstrahlung löst Wärmempfindungen aus,
deshalb spricht man auch oft von Wärmestrahlung.
Infrarot-Strahlung
auch abgekürzt als IR-Strahlung
bezeichnet, ist nicht sichtbare elektromagnetische Strahlung
im langwelligen Bereich des optischen Spektrums.
Der Wellenlängenbereich der IR-Strahlung liegt zwischen
780 nm und 1 mm. Man unterteilt diese Strahlung zur weiteren
Kennzeichnung in Nahes Infrarot (NIR), Mittleres und
Fernes IR. Infrarotstrahlung löst Wärmempfindungen aus,
deshalb spricht man auch oft von Wärmestrahlung.
Interferenz
ist eine Erscheinung, die charakteristisch ist für
Transversalwellen (Schwingungs- und Ausbreitungsrichtung
stehen senkrecht aufeinander). Zu den Transversalwellen
gehören elektromagnetische Wellen und damit auch
das Licht. Zwei oder mehrere sich überlagernde Wellen
gleicher Wellenlänge und gleichen Polarisationszustandes
addieren oder kompensieren sich gegenseitig, je nach
Phasenlage und Amplitude der elektrischen Feldstärke.
IR-Strahlung (Infrarot-Strahlung)
Infrarot-Strahlung, auch abgekürzt als IR-Strahlung
bezeichnet, ist nicht sichtbare elektromagnetische Strahlung
im langwelligen Bereich des optischen Spektrums.
Der Wellenlängenbereich der IR-Strahlung liegt zwischen
780 nm und 1 mm. Man unterteilt diese Strahlung zur weiteren
Kennzeichnung in Nahes Infrarot (NIR), Mittleres und
Fernes IR. Infrarotstrahlung löst Wärmempfindungen aus,
deshalb spricht man auch oft von Wärmestrahlung.
Kolorimetrie
Verfahren der quantitativen Analyse, das auf
dem Vergleich der Absorption der zu prüfenden
Lösung mit Lösungen bekannter Konzentration (Vergleichstandards)
beruht.
Kompakt-Küvette
Durchfluss-Küvette, bei der die Verbindung
der Schläuche mit der Küvette mittels einer Verschraubung
erfolgt.
Küvette
Gefäß, mit dem eine Flüssigkeit eine genau definierte
Form erhält und so quantitative optische Messungen
daran möglich sind.
Lambert-Beer'sches Gesetz
Nach den beiden Wissenschaftlern
Johann Heinrich Lambert (1728-1777) und
August Beer (1825-1863) benannter Zusammenhang zwischen
dem Absorptionsmaß A, der durchquerten
Schichtdicke und der Konzentration des absorbierenden
Stoffes. "Die Absorption ist proportional zur Anzahl der
absorbierenden Moleküle und zur durchquerten Schichtdicke."
Der Proportionalitätsfaktor heißt bezogener spektraler Absorptionskoeffizient K und ist eine stoffspezifische
Funktion der Wellenlänge. Im geeigneten Konzentrationsbereich
und bei Verwendung von monochromatischem
Licht ist das Lambert-Beer'sche Gesetz mit hoher
Genauigkeit erfüllt.
Licht
In der Physik betrachtet man das Licht als elektromagnetische
Welle, die sich (im Vakuum) mit Lichtgeschwindigkeit
ausbreitet. Befindet sich die Welle in einem
Medium, so wird die Ausbreitung durch eine Materialkonstante
(die komplexe Brechzahl) bestimmt. Zwei Größen
charakterisieren die elektromagnetische Welle:
Die Wellenlänge (sie bestimmt die Farbe des Lichts)
und die Strahlungsleistung (sie bestimmt die Leistung,
die pro Flächeneinheit von der Welle transportiert wird).
Die Wellenlänge des sichtbaren Lichts reicht von 400 nm
(violett) bis 700 nm (rot).
Licht, monochromatisches (Monochromatisches Licht)
Monochromatisch nennt man
Licht, das nur Wellen einer Wellenlänge enthält. Man
spricht dann von einer reinen Spektralfarbe. Das Licht der
Sonne und künstlicher Lichtquellen (Ausnahme: Laser) ist
polychromatisch. Es enthält Wellen verschiedener Wellenlängen.
Lichtleiter
Optisches Element, das aus einer Lichtleitfaser
oder einem Faserbündel in einer Armierung besteht.
Ein- und Austrittsenden sind optisch bearbeitet. Man
unterscheidet flexible und starre Lichtleiter.
Lichtleitfaser
Fasern, die aufgrund ihres Aufbaus optische
Strahlung durch Totalreflexion oder kontinuierliche
Umleitung leiten können.
Lichtleitkabel
Faserbündel oder einzelne Faser mit aufextrudierter
Kunststoff-Schutzhülle. Meterware ohne Endbearbeitung.
Lichtstrahlquerschnitt
Querschnitt des Lichtbündels im
Probenraum (am Ort der Küvette) eines Photometers.
Lichtwellenleiter
Dielektrischer Wellenleiter, dessen
Faserkern aus optisch transparentem Material geringer
Dämpfung (meist Quarzglas) und dessen Fasermantel
aus optisch transparentem Material niedrigerer
Brechzahl als der des Kerns bestehen. Er dient zur Übertragung
von Signalen mit Lichtwellen.
Lumineszenz
Zusammenfassender Begriff für gewisse
Fälle von Lichtemission. Bei Anregung durch Licht
spricht man von Photolumineszenz. Diese liegt vor, wenn
Moleküle durch Absorption von optischer Strahlungsenergie
in angeregte Zustände gelangen und bei der Rückkehr
in tiefere Energiezustände Strahlung emittieren.
Fluoreszenz: Sofort verlöschende Lumineszenz. Phosphoreszenz:
Lumineszenz mit merklicher Nachleuchtdauer.
Makro-Küvette
Entweder eine Rechteck-Küvette mit einem
Innenraum, der breiter als 5 mm ist oder eine Zylinder-
Küvette mit einem Durchmesser des Innenraums von über
8 mm. Die Makro-Küvette hat sich weitgehend als Standard
durchgesetzt.
Messbereich
Teil des Messumfangs eines Photometers,
in dem die garantierten Genauigkeitsbedingungen
gelten.
Messkammervolumen
Das Volumen der Küvette, das
vom Licht durchstrahlt wird.
Messumfang
Bereich der Messwerte (kleinster bis größter
messbarer Wert), den ein Photometer umfassen kann.
Ist meist unterteilt in Messbereiche.
Mikro-Küvette
Entweder eine Rechteck-Küvette mit einer
Innenraumbreite bis 2 mm oder eine Zylinder-Küvette mit
einem Durchmesser des Innenraums bis 5 mm.
Monochromatisches Licht
Monochromatisch nennt man
Licht, das nur Wellen einer Wellenlänge enthält. Man
spricht dann von einer reinen Spektralfarbe. Das Licht der
Sonne und künstlicher Lichtquellen (Ausnahme: Laser) ist
polychromatisch. Es enthält Wellen verschiedener Wellenlängen.
Neutralglas (Neutralglasfilter)
dienen der Überprüfung der Absorptionsgenauigkeit
im sichtbaren Spektralbereich eines
Photometers. Sie weisen eine weitgehend wellenlängenunabhängige
konstante Transmission in einem
eingegrenzten Spektralbereich auf und werden auch als
Neutralglas bzw. Grauglas bezeichnet.
Neutralglasfilter
dienen der Überprüfung der Absorptionsgenauigkeit
im sichtbaren Spektralbereich eines
Photometers. Sie weisen eine weitgehend wellenlängenunabhängige
konstante Transmission in einem
eingegrenzten Spektralbereich auf und werden auch als
Neutralglas bzw. Grauglas bezeichnet.
NIR Naher (Infrarot-Strahlungsbereich)
Infrarot-Strahlung, auch abgekürzt als IR-Strahlung
bezeichnet, ist nicht sichtbare elektromagnetische Strahlung
im langwelligen Bereich des optischen Spektrums.
Der Wellenlängenbereich der IR-Strahlung liegt zwischen
780 nm und 1 mm. Man unterteilt diese Strahlung zur weiteren
Kennzeichnung in Nahes Infrarot (NIR), Mittleres und
Fernes IR. Infrarotstrahlung löst Wärmempfindungen aus,
deshalb spricht man auch oft von Wärmestrahlung.
Oberflächenfehler
Kratzer und Löcher sowie nicht auspolierte
Stellen auf der Glasoberfläche.
Optische Strahlung (Optisches Spektrum)
Das optische Spektrum umfasst die
Spektralbereiche Ultraviolett-Strahlung, Licht (sichtbare
Strahlung) und Infrarot-Strahlung. Nach kurzen
Wellenlängen schließt sich die ionisierende Strahlung an,
nach langen Wellenlängen die Millimeterwellen.
Optische Weglänge
Mit optischer Weglänge (optischer
Dicke) bezeichnet man in der Optik das Produkt aus
Brechzahl und geometrischer Dicke des optischen Mediums.
Optisches Glas
ist ein Klarglas mit festgelegten Werten
der Brechzahlen. Es soll weitgehend frei sein von Blasen,
Knoten, Steinchen, Schlieren und Spannungen.
Optisches Spektrum
Das optische Spektrum umfasst die
Spektralbereiche Ultraviolett-Strahlung, Licht (sichtbare
Strahlung) und Infrarot-Strahlung. Nach kurzen
Wellenlängen schließt sich die ionisierende Strahlung an,
nach langen Wellenlängen die Millimeterwellen.
PEEK-Röhrchen
sind kurze, in Durchfluss-Küvetten eingeklebte
Anschlussleitungen aus PolyEtherEtherKeton. PEEK
ist ein chemisch sehr resistenter, druckfester Kunststoff, der
sich mechanisch gut bearbeiten lässt. Er wird oft als Alternative
zu Edelstahl eingesetzt.
Photodegradation (Solarisation)
nennt man hauptsächlich die bleibende oder
manchmal auch reversible Verfärbung gewisser Gläser
unter dem Einfluss von Strahlung mit hohem UV-Anteil.
Diese Verfärbung ist verbunden mit einer Verminderung
der Transmission im Durchlassbereich.
Photodetektor
Kurz: Detektor, elektronische Komponente
zur Messung der Lichtintensität Photometer.
Photometer
Im weitesten Sinn bezeichnet man als Photometer
jedes Gerät zur Messung der Lichtintensität. Auf die
industrielle Photometrie bezogen dient diese Bezeichnung
als Oberbegriff für die Messgeräte zur Erfassung der
Absorption, der Fluoreszenz und der Streulichtintensität
(Streulicht). In allen Fällen geht es darum, das zu
messende Medium zu beleuchten und die aus dem entsprechenden
Phänomen resultierende Lichtintensität zu
messen.
Photometrie
Messung von Lichtintensitäten mittels
Photometern. Man unterscheidet in der Analysentechnik
zwischen Messung der Absorption, der Streuung
(Streulicht) und der Fluoreszenz.
Polarimetrisch ausgemessen
Polarimeter-Küvetten und
Küvetten zur Messung des Circulardichroismus müssen frei
von Spannungsdoppelbrechung sein. Dies wird durch Ausmessung
der leeren Küvette in einem Polarimeter überprüft.
Küvetten mit einer Drehung der Polarisationsebene
kleiner als 0.01° werden als spannungsfrei bezeichnet.
Polarisation
Bei Lichtwellen ist die Schwingungsrichtung
der elektrischen Feldstärke senkrecht zur Ausbreitungsrichtung
der Welle orientiert (Transversalwelle). Von den
meisten Lichtquellen wird Licht emittiert, ohne eine
bestimmte Schwingungsrichtung zu bevorzugen. Mit Hilfe
von Polarisatoren kann man aus dem Gemisch unterschiedlicher
Schwingungsebenen eine bestimmte Ebene
aussondern. Man erhält dann linear polarisierte elektromagnetische
Wellen.
Polychromatisches Licht
Licht, das mehrere Wellenlängen
enthält. Das Licht der Sonne und künstlicher Lichtquellen
(Ausnahme: Laser) ist polychromatisch. Die spektrale
Verteilung (Spektrum) gibt an, mit welcher
relativen Intensität die einzelnen Wellenlängen vorkommen.
Der Wellenlängenbereich heißt Bandbreite: Breitbandiges
Licht erscheint weißlich, schmalbandiges farbig
monochromatisches Licht.
Primär-Standard
Die von Hellma angebotenen Standards
zur Überprüfung von Photometern sind nach
ISO 9000 zertifizierte Messmittel, die auf internationale
oder nationale Primär-Standards zurückgeführt werden
müssen. Solche Primär-Standards kann man kaufen
(beim NIST) oder eichen lassen (bei der PTB).
Prismatische Küvetten
dienen meist zur Messung von
Brechzahlen von Flüssigkeiten. Die Ablenkung eines Lichtstrahls
beim Durchgang durch ein Prisma ist von der
Brechzahl des Prismenmaterials abhängig. Deshalb sind
diese Küvetten als Hohlprismen ausgebildet.
PTFE
Polytetrafluorethylen, ist gegen nahezu alle Chemikalien
beständig. Gebrauchstemperaturbereich von
-200 °C bis +300 °C. Die Oberfläche ist nicht adhäsiv.
Pyrex
ist ein Glas der Firma Corning, USA und wie
Duran ein reines Borosilikatglas mit geringer Empfindlichkeit
gegenüber Temperaturwechsel. Es gehorcht wie
Duran der Norm ISO 3585.
Quarzglas
besteht aus SiO2. Seine Dichte beträgt etwa
2,2 g/cm3, ? Brechzahl 1,460. Besonders zu erwähnen ist
sein niedriger Ausdehnungskoeffizient. Hierauf ist die
hohe Wärmeschockfestigkeit zurückzuführen. Die hohe
Erweichungstemperatur des Quarzglases erlaubt es,
Geräte aus ihm herzustellen, die Temperaturen von bis zu
1400 °C standhalten. Weitere wertvolle Eigenschaften von
Quarzglas sind sein hoher Reintransmissionsgrad zwischen
etwa 200 bis 4000 nm, seine gute chemische Widerstandsfähigkeit
und die geringe elektrische Leitfähigkeit.
Nachteilig ist, dass Quarzglas schwer zu verarbeiten ist.
Reflexion
ist das Zurückwerfen von Strahlung beim Auftreffen
auf die Grenzfläche zwischen zwei verschiedenen Medien, wobei keine Änderung der Wellenlänge der
Strahlung auftritt. Man unterscheidet zwischen regulärer
Reflexion und diffuser Reflexion.
Reflexion, diffuse
Bei der diffusen Reflexion wird das
Licht, auch wenn es gerichtet auf die reflektierende
Grenzfläche auffällt, in viele Richtungen zurückgestrahlt.
Reflexion, reguläre
Bei der regulären Reflexion gilt das
Reflexionsgesetz: Der reflektierte und der einfallende
Strahl bilden mit dem Einfallslot, d. h. der Normalen auf
der Spiegelfläche im Einfallspunkt, gleiche Winkel.
Man bezeichnet diese Winkel entsprechend als Ausfalls-
(Reflexions-) bzw. Einfallswinkel. Einfallender Strahl, reflektierter
Strahl und Einfallslot liegen in einer Ebene, der so
genannten Einfallsebene.
Reflexionsgrad, spektraler (Spektraler Reflexionsgrad)
Der spektrale Reflexionsgrad
ist das Verhältnis des zurückgestrahlten Strahlungsflusses
zum auffallenden Strahlungsfluss bei einer bestimmten
Wellenlänge.
Refraktion (Brechung)
des Lichts ist die Erscheinung, dass Licht
beim Übergang von einem optischen Medium in ein anderes
seine Ausbreitungsrichtung ändert, wenn es die Grenzfläche
zwischen beiden Medien nicht senkrecht durchsetzt
und die Brechzahlen der beiden Medien unterschiedlich
sind.
Refraktometer-Küvetten
dienen zur Brechzahl-Bestimmung
und haben zwei prismatische Kammern. Eine Kammer
wird mit einer Flüssigkeit bekannter Brechzahl
gefüllt, die andere Kammer mit der Flüssigkeit, deren
Brechzahl bestimmt werden soll. Der auftreffende Lichtstrahl
erfährt eine Ablenkung, aus deren Winkel sich die
Differenz der beiden Brechzahlen errechnen lässt.
Reinabsorptionsgrad τ
Der spektrale Reinabsorptionsgrad
ist das Verhältnis des gesamten, im optischen
Medium absorbierten Strahlenflusses zu dem in das
Medium eingedrungenen Strahlungsfluss bei einer
bestimmten Wellenlänge.
Reintransmissionsgrad
Der spektrale Reintransmissionsgrad
ist das Verhältnis des aus dem optischen Medium
ausdringenden Strahlenflusses zu dem in das Medium
eingedrungenen Strahlungsfluss bei einer bestimmten
Wellenlänge. Im Gegensatz zum Transmissionsgrad
müssen hier die an den Messzellenfenstern auftretenden
Reflexionsverluste eliminiert werden. Dies geschieht in der
Praxis durch Vergleich mit einer Messung der leeren
Küvette.
Remission (diffuse Reflexion)
Bei der diffusen Reflexion wird das Licht, auch wenn es gerichtet auf die reflektierende
Grenzfläche auffällt, in viele Richtungen zurückgestrahlt.
Schichtdicke
Das Lambert-Beer'sche Gesetz sagt,
dass die Konzentration einer Probe aus dem Absorptionswert
errechnet werden kann, wenn die Schichtdicke
bekannt ist. Deshalb sind Küvetten mit einer sehr
hohen Genauigkeit der Schichtdicke zu fertigen oder es ist
nachträglich die individuelle Schichtdicke einer Küvette zu
bestimmen und mit einem Prüfzertifikat auszuweisen.
Schlieren
sind meist fadenförmige oder strähnige Bereiche
im Glas, die man aufgrund ihrer unterschiedlichen Brechzahl optisch wahrnehmen kann.
Sichtbares Spektrum
ist ein Teil des optischen Spektrums.
Es umfasst den Wellenlängenbereich elektromagnetischer
Strahlung von 380 bis 780 nm. Dieser Bereich
wird allgemein als Licht bezeichnet. Nur in diesem
Gebiet ist das menschliche Auge in der Lage, elektromagnetische
Strahlung zu "sehen".
Solarisation
nennt man hauptsächlich die bleibende oder
manchmal auch reversible Verfärbung gewisser Gläser
unter dem Einfluss von Strahlung mit hohem UV-Anteil.
Diese Verfärbung ist verbunden mit einer Verminderung
der Transmission im Durchlassbereich.
Spektral ausgemessen
Auf Wunsch können Küvetten zu einem Satz zusammengestellt werden, in dem alle Küvetten, leer gemessen, den gleichen Transmissionswert bei einer bestimmten Wellenlänge aufweisen. Wegen der Gültigkeit des Lambert-Beer’schen Gesetzes sollten die Schichtdicke bei Sätzen von Küvetten mit kleinen Schichtdicken (unter 1 mm) möglichst gut übereinstimmen.
Spektraler Reflexionsgrad
Der spektrale Reflexionsgrad
ist das Verhältnis des zurückgestrahlten Strahlungsflusses
zum auffallenden Strahlungsfluss bei einer bestimmten
Wellenlänge.
Spektraler Transmissionsgrad (Transmissionsgrad, spektraler)
Verhältnis des durchgelassenen
Lichts zum auftreffenden Licht bei einer
bestimmten Wellenlänge. Der Transmissionsgrad wird
neben dem spektralen Absorptionsgrad (früher
Extinktion) an den Photometern angezeigt.
Spektrum
Verteilung der Intensität einer elektromagnetischen
Strahlung über die Wellenlänge. Der für die
industrielle Photometrie interessierende Bereich umfasst
die Lichtwellen, d. h. das sichtbare, das ultraviolette und
das infrarote Licht. Mit Prismen oder Gittern erzeugte
Spektren machen die Spektralfarben des verwendeten
Lichts sichtbar, beginnend beim kurzwelligen Violett über
Blau, Grün, Gelb, Orange bis zum langwelligen Rot.
Strahlungsbereich, naher Infrarot- (NIR)
auch abgekürzt als IR-Strahlung
bezeichnet, ist nicht sichtbare elektromagnetische Strahlung
im langwelligen Bereich des optischen Spektrums.
Der Wellenlängenbereich der IR-Strahlung liegt zwischen
780 nm und 1 mm. Man unterteilt diese Strahlung zur weiteren
Kennzeichnung in Nahes Infrarot (NIR), Mittleres und
Fernes IR. Infrarotstrahlung löst Wärmempfindungen aus,
deshalb spricht man auch oft von Wärmestrahlung.
Strahlungsbereich, sichtbarer (Sichtbares Spektrum)
ist ein Teil des optischen Spektrums.
Es umfasst den Wellenlängenbereich elektromagnetischer
Strahlung von 380 bis 780 nm. Dieser Bereich
wird allgemein als Licht bezeichnet. Nur in diesem
Gebiet ist das menschliche Auge in der Lage, elektromagnetische
Strahlung zu "sehen".
Streulicht
In einem optisch homogenen Medium bewegt
sich das Licht geradlinig fort. Änderung der optischen
Eigenschaften durch ein Hindernis lenkt den Lichtstrahl
von seiner Bahn ab. Diesen physikalischen Vorgang nennt
man Streuung von Licht an Teilchen. Lichtstreuung ist die
Ursache für eine Trübung.
Streulichtmessungen
Küvetten für Meist zylinderförmige Küvetten, die hohe Anforderungen an die Freiheit von
Kratzern, Blasen und Schlieren erfüllen müssen.
Streuverluste
Neben der Absorption von Strahlung beim
Durchgang durch ein optisches Medium wie z. B. Glas
kann auch durch Streuung (Streulicht) eine Intensitätsverringerung
der durchgelassenen Strahlung verursacht werden.
SUPRASIL
Synthetisches Quarzglas der Heraeus Quarzglas
GmbH.
Totalreflexion Reflexion
die innerhalb eines Mediums auftritt,
wenn der Einfallwinkel, unter dem ein Lichtstrahl auf
die Grenzfläche auftrifft, größer ist als der Grenzwinkel
der Totalreflexion
Transmission
Durchlässigkeit eines Mediums für optische
Strahlung. Bezeichnet den Anteil des einfallenden Strahlungsflusses,
welcher nach dem Durchqueren der Probe
wieder austritt. Die Transmission wird quantitativ durch den
spektralen Transmissionsgrad beschrieben.
Transmissionsgrad spektraler T(λ)
Verhältnis des durchgelassenen
Lichts zum auftreffenden Licht bei einer
bestimmten Wellenlänge. Der Transmissionsgrad wird
neben dem spektralen Absorptionsgrad (früher
Extinktion) an den Photometern angezeigt.
Transparenz (Durchlässigkeit)
Auch Transparenz genannt. Eigenschaft
von flüssigen, festen oder gasförmigen Substanzen, Lichtstrahlung
ganz oder teilweise passieren zu lassen. Der
Transmissionsgrad ist das Verhältnis der durchgelassenen
zur auffallenden Strahlungsleistung.
Trübung
Verminderung der Sichtweite in einem transparenten
Medium durch Streustrahlung und Absorption,
die von optisch dichteren Einlagerungen, z. B. Partikeln,
verursacht wird. Mit dem Trübungswert kann dieses
Phänomen quantitativ erfasst werden.
Trübungsmessung
Ein Messverfahren zur Ermittlung der
Konzentration suspendierter Teilchen in einer Flüssigkeit.
Bei diesem Verfahren wird nicht die Intensität des gestreuten
Lichts, sondern die Intensitätsschwächung des primär
eingestrahlten Lichts gemessen.
Trübungswert
Mit dem Trübungswert wird das qualitative
Phänomen der Trübung quantitativ erfasst. Das Ziel der
Trübungsmessung ist es, Aussagen über den Gehalt
an streuenden Partikeln zu erhalten.
Tyndall-Streuung
"Die Intensität des an den Teilchen
gestreuten Lichts ist proportional zur Anzahl der Teilchen
in einer Volumeneinheit und damit auch proportional
zu deren Konzentration."
Ultra-Hochvakuum
Druck von weniger als 10-10 bar
Ultra-Mikro-Küvette
Eine Rechteck-Küvette, deren Innenraum
so ausgelegt ist, dass sich bei 10 mm Schichtdicke
ein Messvolumen von weniger als 160 µl ergibt. Diese
Küvetten passen in jeden Standard-Küvettenhalter.
Ultraviolett-Strahlung
Auch abgekürzt UV-Strahlung
genannt, ist der kurzwellige Teilbereich der optischen
Strahlung. UV-Strahlung erstreckt sich über einen Wellenlängenbereich
zwischen 100 und 380 nm.
UV-Lichtleiter
Lichtleiter aus UV-durchlässigen Materialien
UV-Strahlung (Ultraviolett-Strahlung)
Auch abgekürzt UV-Strahlung
genannt, ist der kurzwellige Teilbereich der optischen
Strahlung. UV-Strahlung erstreckt sich über einen Wellenlängenbereich
zwischen 100 und 380 nm.
Vis-Bereich (Sichtbares Spektrum)
ist ein Teil des optischen Spektrums.
Es umfasst den Wellenlängenbereich elektromagnetischer
Strahlung von 380 bis 780 nm. Dieser Bereich
wird allgemein als Licht bezeichnet. Nur in diesem
Gebiet ist das menschliche Auge in der Lage, elektromagnetische
Strahlung zu "sehen".
Vis-Strahlung
Andere Bezeichnung für sichtbare Strahlung, Sichtbares Spektrum.
Viskosität
oder Zähigkeit eines Körpers nennt man die
Eigenschaft, die bei einer Formänderung die Abhängigkeit
der im Körper auftretenden Schubspannungen von der
Formänderungsgeschwindigkeit charakterisiert.
Vycor
ist ein in einem speziellen Verfahren hergestelltes
Quarzglas der Firma Corning, USA, mit 96 % SiO2-Gehalt.
Die Verwendung ist auf den sichtbaren und NIR-Bereich
eingeschränkt.
Weglänge, optische (Optische Weglänge)
Mit optischer Weglänge (optischer
Dicke) bezeichnet man in der Optik das Produkt aus Brechzahl und geometrischer Dicke des optischen Mediums.
Wellenlänge
Den Abstand zwischen zwei gleichen,
benachbarten Raumzuständen einer Welle zu einem
bestimmten Zeitpunkt bezeichnet man als Wellenlänge.
Wellenzahl
ist der Kehrwert der Wellenlänge. Sie gibt
die Anzahl der Wellenlängen pro Längeneinheit an.
Zentrumshöhe
beschreibt bei einer Küvette das vertikale
Maß, gemessen von der Außenkante des Küvettenbodens
bis zum Zentrum der Apertur.
Zweistrahlverfahren
Photometrisches Konzept, bei dem
zwei Strahlen (Mess- und Vergleichsstrahl) eingesetzt werden,
vgl. Einstrahlverfahren Photometer.
Zytometer-Küvette
dient zu Messungen in einem
Durchfluss-Zytometer, eine typische Abmessung der Kapillare
einer Zytometer-Küvette ist ein quadratischer Querschnitt
von 0.25 x 0.25 mm. Alle Flächen - auch die
Innenflächen - sind poliert.







