2003:E1:6719:6200:B863:F774:7CEE:1005: /* Prisma */

2022-12-04T15:46:05Z

Prisma

Neue Seite

'''Monochromatisches Licht''' (von {{elS}} ''mono-chromos'', dt. „eine Farbe“) ist im engeren Sinne einfarbiges sichtbares Licht, im allgemeinen Sinne [[elektromagnetische Strahlung]] einer genau definierten [[Frequenz]] bzw. Vakuum[[wellenlänge]]. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von [[Monochromatische Welle|monochromatischen Wellen]]. Die durch monochromatisches Licht im sichtbaren Spektralbereich hervorgerufene [[Farbwahrnehmung]] bezeichnet man als seine [[Spektralfarbe]].<ref name="Spektrum1">{{Internetquelle |url=https://www.spektrum.de/lexikon/physik/monochromatisch/9953 |titel=monochromatisch |werk=Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH, Heidelberg, www.spektrum.de |datum= 1998 |zugriff=2019-11-05}}</ref>

Perfekte Monochromie ist ein Ideal, das nicht realisiert werden kann. Ein Maß für die Annäherung an dieses Ideal ist die [[Kohärenzlänge]].

Nahezu monochromatisches Licht kann auf unterschiedliche Weise hergestellt werden:
Es kann aus [[Polychromatisches Licht|polychromatischem Licht]] mit dessen spektraler Verteilung mittels eines [[Monochromator]]s ausgefiltert werden. Andererseits können Geräte eingesetzt werden, die Licht atomarer [[Spektrallinie]]n abgeben.<ref name="Spektrum1" />

== Monochromatoren ==
=== Prisma ===
Ein [[Prisma (Optik)|Prisma]] zerlegt Licht in Spektralfarben. Fällt nicht-monochromatisches Licht, z. B. Sonnenlicht, durch ein Prisma, so werden seine einzelnen Anteile mit unterschiedlicher Wellenlänge verschieden stark abgelenkt. Kurzwelliges (blaues) Licht wird stärker (normale Dispersion) oder schwächer (anormale Dispersion) als langwelliges (rotes) Licht gebrochen. Da der [[Brechungsindex]] des Glases von der Wellenlänge abhängt, tritt das Licht je nach Wellenlänge unter einem anderen Winkel aus dem Prisma aus.<ref name="Spektrum2">{{Internetquelle |url=https://www.spektrum.de/lexikon/physik/monochromator/9954 |titel=Monochromator |werk=Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH, Heidelberg, www.spektrum.de |datum= 1998 |zugriff=2019-11-05}}</ref>

=== Beugungsgitter ===
An [[Beugungsgitter]]n, das sind feine Rillen oder Fäden bestimmter Dicke und bestimmten Abstandes, wird einfallendes Licht in alle Richtungen gebeugt. Durch [[Interferenz (Physik)|Interferenz]] entsteht in geeigneten Beugungsrichtungen eine Addition der Strahlenbündel zu praktisch monochromatischem Licht.<ref name="Spektrum2" />

Um monochromatische [[Röntgenstrahlung]] zu erreichen, können kristalline Festkörper genutzt werden. Die Beugung und Interferenz erfolgt hier an den einzelnen, regelmäßig angeordneten Atomen des Kristallgitters.

=== Optische Filter ===
Ein [[Filter (Optik)|optischer Filter]] ist ein selektiv-transparentes Material, das nur für Licht bestimmter Wellenlängen durchsichtig ist und anderes Licht absorbiert. Mithilfe von Filtern, die in einem nur schmalen [[Wellenlängenbereich]] transparent sind, lässt sich annähernd monochromatisches Licht erzeugen. Solche Filter werden oft als [[Interferenzfilter]] realisiert. Hierbei wird das Prinzip der [[Newtonsche Ringe|Newtonschen Ringe]] genutzt. Durch eine genau definierte Anordnung dünner Schichten lässt sich ausreichend monochromatisches Licht aus polychromatischem ([[weiß]]em) Licht herausfiltern.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.spektrum.de/lexikon/physik/interferenzfilter/7328 |titel=Interferenzfilter |werk= Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH, Heidelberg, www.spektrum.de |datum=2019 |zugriff=2019-11-05}}</ref>

== Spektrallinie ==
Atome oder Moleküle können aufgrund von Elektronenübergängen zwischen ihren Energieniveaus [[elektromagnetische Welle]]n (Photonen) abgeben. Die Energiedifferenz zwischen den beteiligten Niveaus bestimmt die Energie, und somit die Wellenlänge, der entstehenden Strahlung. Nach [[Max Planck]] gilt hierbei:

: <math>E = \frac{h \cdot c}\lambda</math>

Die Energieniveaus sind [[Quantenphysik|gequantelt]]. Deshalb existiert nur eine endliche Anzahl von Übergängen, entsprechend sind nur wenige Wellenlängen vertreten. So entsteht bei der [[Spontane Emission|Emission]] ein [[Linienspektrum]].

Ein [[Laser]] strahlt mit einer eng definierten Wellenlänge, die dem Übergang zwischen zwei Energieniveaus entspricht. Laserlicht dieser Spektrallinie ist somit annähernd monochromatisch.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.spektrum.de/lexikon/physik/laser/8789 |titel=Laser |werk= Patrick Voss-de Haan, Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH, Heidelberg, www.spektrum.de |datum=2019 |zugriff=2019-11-05}}</ref>

[[Gasentladungslampe]]n mit geringem Innendruck erzeugen ebenfalls ein Linienspektrum. Die von der Art des Füllgases abhängigen Linien besitzen eine hohe Konstanz ihrer Lage und sind spektral sehr schmal. Sie werden zur Erzeugung monochromatischer Strahlung eingesetzt. Aufgrund der von äußeren Einflüssen unabhängigen Farbkonstanz dienen solche Spektrallampen sogar als Wellenlängen-Normal.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.spektrum.de/lexikon/physik/spektrallampe/13543 |titel=Spektrallampe |werk= Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH, Heidelberg, www.spektrum.de |datum=2019 |zugriff=2019-11-05}}</ref>

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Optik]]
[[Kategorie:Farben]]
[[Kategorie:Spektroskopie]]

Monochromatisches Licht - Versionsgeschichte

2003:E1:6719:6200:B863:F774:7CEE:1005: /* Prisma */