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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 ( Ω)in/(Ω )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.

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