Spektralphotometer

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Spektralphotometer
Spektralphotometer mit automatischem Messtisch

Der Begriff Spektralphotometer (engl. spectrophotometer) beschreibt eine speziellere Variante eines Photometers. Im Gegensatz zu einem Densitometer, das nur die Reflexion einer Farbe durch einen bestimmten Filter misst (Volltondichte) und damit Rückschlüsse auf die Dicke der Farbschicht auf dem Bedruckstoff zulässt, misst ein Spektralphotometer durch das Beleuchten der Messfläche über das gesamte Spektrum (von infrarot bis ultraviolett) des sichtbaren Lichtes die Remissionswerte. Dadurch können der genaue Farbort der Farbe definiert und Farbabweichungen zwischen zwei Messpunkten berechnet werden.

Funktionsprinzip[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Spektralphotometer zerlegen bei der Spektralphotometrie das Spektrum des sichtbaren Lichts in eine Anzahl schmaler Bänder oder Messkanäle (in der Regel 20 bis 40 Bänder mit etwa 20 bis 10 nm Breite) und liefern für jeden Kanal einen digitalisierten Lichtstärkewert.

Gemessen wird also die Remission der Probe nach Kalibrierung auf Weiß- und Schwarzstandards, unabhängig von der im Spektralphotometer benutzten Beleuchtungsquelle. Aus diesen Werten wird für die gemessene Farbe eine Remissionskurve aufgebaut, eine Art farblicher "Fingerabdruck".

Wie die Spektrografie wird die Spektralphotometrie z. B. in der Kriminalistik eingesetzt (in der Forensischen Chemie, der Forensischen Toxikologie und der Forensischen Biologie).[1]

Zur Messung wird polychromatisches Licht durch ein Prisma oder durch einen schmalbandigen Filter in monochromatisches Licht zerlegt (s. Abb. unten).

Ein Photoelement ermittelt die vom Standard und die von der Probe reflektierten Lichtmengen und wertet ihr Verhältnis aus. Durch Multiplizieren der Messwerte eines jeden Bandes mit den Werten der Standards werden die zugehörigen Farbwerte errechnet. Häufig verwendete Farbräume sind z. B. das CIEL*a*b*-System oder das CIE-System.

Zweistrahlenspektralphotometer arbeiten nach dem Zweistrahlenverfahren, bei dem zwei Strahlengänge gemessen werden, nämlich der Proben- und der Referenzstrahlengang. Hierdurch werden Geräte- und Netzschwankungen ausgeglichen und so Messfehler eliminiert.

Absorptionsspektrometer[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Photometer mit Monochromator.png

Zur Messung der Absorption von Lichtfrequenzen in Flüssigkeiten, die eine bestimmte Substanz enthalten, z. B. zur Messung des Absorptionsspektrums von Chlorophyll, können einfache Photometer verwendet werden, die einen sehr einfach gebauten Monochromator enthalten.[2]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Wilhelm von Zahn: Über ein Spectro-Photometer. In: Sitzungsberichte der Naturforschenden Gesellschaft zu Leipzig. Bd. 5, 1878, ZDB-ID 204495-x, S. 1–4.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Jürgen Thorwald: Die Stunde der Detektive. Werden und Welten der Kriminalistik. Droemer Knaur, Zürich und München 1966, S. 356–370.
  2. Funktionsprinzip eines Absorptionsspektrometers