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Photometer / Spektralphotometer

Ein Photometer oder ein Fotometer wird zur Messung photometrischer Größen, wie der Lichtstärke, eingesetzt. Typische Anwendungsgebiete eines Photometers sind die Helligkeitsbestimmungen von Sternen in der Astronomie und die Messung, des von Flüssigkeiten und Gasen absorbierten Lichts, was ebenfalls Hinweise auf die Konzentration bestimmter Substanzen gibt. In der Analytik wird ein Photometer vor allem zur Konzentrationsbestimmung eingesetzt. Das Messprinzip der meisten Photometer beruht auf der Tatsache, dass die Helligkeit am Messpunkt umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung von der Lichtquelle ist.

Funktionsweise eines Photometers

Die zu analysierende Probe befindet sich in einer Küvette, die von Licht einer Lichtquelle durchstrahlt wird. Infolgedessen entsteht im lichtempfindlichen Empfänger ein Signal, das proportional zur Intensität des, durch die Küvette gelangten, Lichtstrahls ist. Durch einen Verstärker wird im Fotometer das Signal verstärkt und in einer bestimmten Anzeigeneinheit ausgegeben. Grundsätzlich ist die Abschwächung des Lichts durch die Substanz in der Küvette von der Konzentration, der in der Probe zu untersuchender Stoffe, abhängig. Die in der Flüssigkeit gelösten Stoffe absorbieren das Licht einer bestimmten Farbe. In den meisten Fällen wird in einem Photometer die Probe mit einem einfarbigen Licht, das mit Hilfe eines Prismas, eines Farbfilters oder einer ganz bestimmten Lichtquelle erzeugt werden kann, bestrahlt. Um die Konzentration in einer Probe bestimmen zu können, wird diese oft mit Reagenzien eingefärbt. Die Stärke der Färbung ist somit ein Maß für die Konzentration und kann mit Hilfe eines Photometers gemessen werden.

Spektralphotometer

Ein Spektralphotometer ermittelt die Remissionswerte. Dies geschieht durch die Beleuchtung der Messfläche über das gesamte Spektrum des sichtbaren Lichts. Durch diese Messung kann der genaue Farbton definiert und somit die Farbabweichungen von einem Messwert zum nächsten berechnet werden. Das Spektrum des sichtbaren Lichts wird von einem Spektralphotometer in schmale Bänder und Messkanäle zerlegt. Für jeden Kanal erhält man einen digitalisierten Lichtstärkewert. Ein Spektralphotometer misst den Reflexionsgrad der Probe nach der Kalibrierung auf einen Weiß- und Schwarzstandard. Aus diesen Werten lässt sich für die gemessene Farbe eine Remissionskurve aufbauen. Es ergibt sich ein sogenannter farblicher Fingerabdruck. Um das benötigte monochromatische Licht zu erhalten, wird das polychromatische Licht anhand eines Filters oder eines Prismas zerlegt. Die vom Standard und von der Probe reflektierte Lichtmenge wird von einem Photometer ermittelt. Aus diesen Werten wird das Verhältnis gebildet. Werden sowohl der Probenstrahlengang als auch der Referenzstrahlengang gemessen, so spricht man von einem Zweistrahlphotometer.

Literatur

• http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Photometer&oldid=87037076 (Abgerufen: 30.03.11).