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Spektrometer Erweiterung: Czerny-Turner Konfiguration
•
Um die Linie exakt zu zentrieren, beobachten Sie das Signal des Photodetektors und
justieren Sie die Rotation der Plattform auf maximales Signal.
•
Sobald die Linie zentriert ist, lesen Sie den Einfallswinkel an der Vernierskala der
Rotationsplattform ab. Aus diesem Winkel �� kann die Wellenlänge der spektralen
Linie mittels der beiden folgenden Gleichungen berechnet werden:
Hier ist �� = 1200 mm
Gleichungen und die Methode, um ��
Ergebnisse einer Beispielmessung sind in Tabelle 1 gezeigt.
Spektrallinie
Reflexion
Nullte Ordnung
Bandpassfilter
Die Wellenlänge des Bandpassfilters wird aus den gemessenen Winkeln wie folgend
berechnet:
Während des Kalibrationsschrittes haben wir gemessen: ��
Daher: �� = −2 ∙ ��
Der gemessene Einfallswinkel für den Bandpassfilter ist α = −5
sin ( 52.667° − 5.5° ) + sin ( −5.5° )
�� =
Hinweis: Selbstverständlich kann diese Vorgehensweise auch genutzt werden, um die
Wellenlängen von Spektrallinien aus spektralen Linienquellen, etwa Quecksilber- oder
Natriumdampflampen, zu vermessen. In Kapitel 8.1 finden Sie eine Beschreibung, wie der
Aufbau für solche Lichtquellen angepasst werden kann.
6.2.
Absorptionsspektroskopie
Die Czerny-Turner Konfiguration erlaubt Absorptionsspektroskopie von festen und
flüssigen Proben. Als Beispielprobe ist ein FGB67 Farbglas-Filter im Erweiterungspaket
Rev A, 28. September 2020
�� =
−1
die Liniendichte des GR25-1205 Gitters. Die Herleitung dieser
Wellenlänge [nm]
(Literatur)
-
532
Tabelle 1: Beispielmessung
= 52.667°
������
lines
1200
mm
�� = −2 ∙ ��
������
sin ( �� + �� ) + sin ( �� )
��
zu bestimmen, sind in Kapitel 4.4 beschrieben. Die
������
Einfallswinkel
α (gemessen)
- 26.333° (��
- 5.5°
= 5.312 ∙ 10
Kapitel 6: Aufgabenbeispiele
Wellenlänge [nm]
(berechnet)
)
������
531.2
= −26.333°
������
30
° = −5.5° , daher:
60
−4
mm = 531.2 nm
-
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