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2024-02-10T09:25:14Z

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[[Datei:Versuchsaufbau.svg|mini|Versuchsaufbau eines Prismenspektrometers]]
[[Datei:Versuchsaufbau (flacher Winkel mit Licht).svg|mini|Langwellige Strahlung am Prismenspektrometer]]
[[Datei:Versuchsaufbau (steiler Winkel mit Licht).svg|mini|Kurzwellige Strahlung am Prismenspektrometer]]

Ein '''Prismenspektrometer''' ist ein [[optisches Spektrometer]], welches als [[Dispersion (Physik)|dispersives Element]] ein [[Prisma (Optik)|Prisma]] verwendet. Im Gegensatz zu einem Prismen-[[Monochromator]] kann man mit ihm ein komplettes [[Lichtspektrum|Spektrum]] gleichzeitig aufnehmen.

== Funktionsweise ==

[[Datei:Prismenspektrometer.jpg|mini|Aufbau eines Prismenspektrometers]]
Ein Prismenspektrometer zerlegt das einfallende Licht in seine einzelnen [[Farbe|Farben]] bzw. [[Wellenlänge|Wellenlängen]]. Da ein Prisma nur eine [[Winkeldispersion]] (durch die zweifache, gleichsinnige Brechung an Grenzflächen werden die verschiedenen Wellenlängen um verschiedene Winkel abgelenkt) besitzt, muss man mit einem drehbaren Objektiv den [[Ablenkwinkel]] ermitteln. Kennt man den [[Brechungsindex]] des Prismas, so lässt sich daraus die Wellenlänge bestimmen. Dabei ist das entscheidende Kriterium, dass der Brechungsindex von der Wellenlänge abhängt und beim Prisma einen nichtlinearen Verlauf nimmt.

Ersetzt man das Prisma durch ein [[Beugungsgitter]], erhält man ein [[Gitterspektrometer]]. Gitter sind nicht nur preiswerter, sondern aufgrund der linearen Beugungsabhängigkeit von der Wellenlänge leichter zu kalibrieren. Allerdings besitzen Gitter stets größere Verluste als Prismen, werden aber aufgrund deutlich höherer Auflösungsvermögen bevorzugt.

== Verwendung ==
=== Spektroskopie ===
[[Datei:leuchtstoff spektrum.jpg|mini|Das Spektrum einer Leuchtstofflampe]]
Prismenspektrometer können dazu verwendet werden, um über die ermittelten [[Spektrallinie]]n Rückschlüsse auf die Zusammensetzung eines Mediums zu bekommen, welches das Licht emittiert. Als emittierende Medien eignen sich z. B. [[Metalldampflampe|Metalldampflampen]] (zum Beispiel [[Quecksilberdampflampe]]n), da sie im Gegensatz zu glühenden Festkörpern kein kontinuierliches Spektrum (nicht alle sichtbaren Wellenlängen sind im Spektrum enthalten) aussenden. In Metalldampflampen werden die Elektronen der Metallatome auf höhere Energieniveaus gehoben und senden beim Rückgang in den ursprünglichen Zustand bestimmte Wellenlängen aus. Diese Wellenlängen hängen davon ab, auf welches Niveau die Elektronen gehoben werden und wie weit sie wieder „abfallen“. Weil verschiedene Metallatome auch unterschiedliche [[Energieniveau|Energieniveaus]] besitzen, hat jede Metalldampflampe ihr eigenes charakteristisches [[Emissionsspektrum]], das sich mit Hilfe des Prismenspektrometers analysieren lässt.

=== Messung des Brechungsindex ===
Ein Prismenspektrometer kann zur Messung des Brechungsindex eines Materials dienen, wenn die Wellenlängen der verwendeten Strahlung bekannt sind. Die Kalibrierung eines Prismenspektrometers wird folglich mit bekannten Spektrallinien von Dampflampen oder Laserlichtquellen durchgeführt.

[[Kategorie:Optisches Messgerät]]

Prismenspektrometer - Versionsgeschichte

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