Moderne Spektroskopie

1
Moderne Anwendungs - Methoden der atmosphärischen
Spektroskopie
Bestimmung eines jeweiligen Lage -angelpunktes,
einer präzisen arealen polarimetrischen Null
-Koordinate.
Vektorielle Atmosphärenanalyse in
polarimetrischen Einzel - Schichtungen
Erstellung vorläufiger adiabatischer
Potentialflächen rel. geschlossener Entropien im
Vergleich zu Übergängen.
Genaue Lichtempfindlichkeit bei den
Einzelspektren
2
Moderne Einzeluntersuchungen der Spektroskopie.
Wegen der Polarisationseigenschaft gerade auch
hier spektrale Analyse
Genaue Untersuchung von Grenzflächenstreuungen
Polarometrie
Bestimmung auch gesamträumlicher
Polarisationskoordinaten zur Ortsbestimmung
Berücksichtigung morphologischer Bodenstrahlung
kosmischer Strahlung, wie auf dem Mars und
Venus, teils durch grobkalorimetrische
physikalische Differenzierungs-verfahren.
3
Genauer differenziernde Verfahren in der
Spektroskopie
energetischer Input -gt energetischer Exput und
vergleichender Abgleich über spektrale
Frequenzwandlung. (Frequezwandler)
Aufsuchen von groben polarimetrischen
Distanzsprüngen mit dem Soleil - Babinet
Kompensator.
Dichteanalysen auch von morphologischen
Strahlungsdichten z.b. am Boden und
Atmosphärenclustern
Untersuchung der energetischen Schnittpunkte als
zusätzliche Energiebasisberechnungswerte,
zusätzlicher Zweikanal lLaser Abgleich mittels
Multifrequenzlaser auch gegenüber rein
monochromatischem Anteil.
Zusätzliche energetisch vergleichende MR -
Spektroskopie aufprallender höherfrequenter
elektromagnetischen Strahlung.
4
Polarimetrie und Spektroskopie für höherer
Vektorgenauigkeit und genauere energetische
Differenzierbarkeit atmosphärischer
Strahlungsspektren in 3D.
Vektorielle Polarisationsanalyse
Genauer differenzierende Kohärenzanalyse
5
Absorbtion von unterschiedlichen Wellenlängen und
Energien ,Teil - Ionisation und spez.
Frequenzwandlung.
Grundprinzip der Frequenzwandlung
Grundprinzip der Absorbtion
der Lichtstrahlen
Formel für Frequenzwandlung w1_Filterkamm -
w2_Filterkamm (w1-w2) Ionisationsverstärkungsf
aktor spez. Resonanz - Medium.
6
Spektroskopieabhängigkeit von verschiedenen
Lichteigenschaften

• Streuungsarten und verschiedenartige
  Dispersiongrade
• Polarisation durch verschiedene Einstrahlwinkel
  und Spektren
• Spinresonanz verschiedener Gase bei
  Resonanztemperatur
• Kosmische Strahlung mit verschiedener
  energetischer ...Zusammensetzung
• Bodenstrahlung und morphologische
  Oberflächenstrahlung
• Verschiedene Grade der vektoriellen
  Spinionisation
• Versetzte Abbildung der atmosphärischen
  Schichten selber
• Nicht zuletzt die unterschiedlich sich
  beeinflussenden Molekül und Gaszusammensetzungen
  im Einzelnen.
• Einzel und Mischspektren von Gasen

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Bsp. der Abhängigkeit der Bestimmung der
Mondtemperatur vom solaren Einstrahlwinkel.
Quelle Astrophysik, Ilan Eilmes, Kassel
8
Vergleich mit der Erdoberfläche
9
Vergleichende Spektroskopie, unterschiedlicher
energetischer Ionisation und unterschiedlich
resonanter spektral angeregter Elemente.
Spektralverschiebung / Delta E
Emissionslinien
Die Kohärenzlänge der Frequenzen ist kürzer bei
mehr Ionisationsenergie oder Anregung durch
weißes Licht -gt z.B. gasthermische Rotverschiebung
Spektrensprünge bei idealer Einzel Resonanz auf
der Erde.
Absorbtionslinien
Spektral-Absorbtions Sprünge unterschiedlicher
Gasresonanzen bei verändertem Einfallwinkel
ergeben sich z.B. mittags und abends im Vergleich.
10
Verschiebbare maximale Strahlenintensität in
Abhängigkeit von der Temperatur des Gases
Große Einflüsse können vielschichtige
Atmosphären, aber auch morphologisch sehr
variabel zerklüftete Planetenoberflächen haben.
Spektrum der Wärmestrahlung das Maximum der
Strahlungsintensität liegt bei umso höheren
Wellenlängen je niedriger die Temperatur ist
(Temperatur in K an den Kurven angeschrieben
rot Raumtemperatur, gelb Temperatur der
Sonnenoberfläche) (Quelle Wikipedia)
11
Unterschied direkte Streck- und Beugeschwingung
zum Untergrund
12
In bestimmten Abbildungssystemen, lassen sich
akute Polarisations - veränderungen, auch als
Oszilloskbilder technisch darstellen.
Quelle Max Planck Institut, Reionisation
des
Intergalaktischen Mediums
13
Einbeziehung von bandenförmig in der Atmosphäre
verbundener Mikroionisation und Spektralwandlung
bei unterschiedlicher temparent verbundener
Resonanzspannung und Einfallswinkel.
symetrisch
asymetrisch
bandartig
bandartige Schwingung
Ein Großteil der atmosphärischen Spektroskopien
entfernter Planeten erfolgt eher tangential über
Millionen Kilometer und beruhen auf bandartiger
Mikroionisation und verbundener
Mikroabsorbtion.wie eine vektorielle
Ionisationskammerabsorbtion
Spektroskopiert man senkrecht zurückreflektierend,
entsteht eher eine andere energetische
Dunkelstrahlerabsorbtion von Oberflächen.
Verhältnis

Bandenartige vektorielle Spektralverschiebespannun
g / gasresonanter lokaler Mikro -
Ionisationsverschiebung
(bei abhängiger Schichttemperatur und
Bodentemperatur)
Der Betrachtungswinkel bestimmt aber auch den
Grad des richtungsabhängigen Ionisationsspins und
der Absorbtionsstärke. Wobei keine genauen
Vergleichsdichten und Temperaturen vor Ort
bekannt sind.
14
Untersuchung der Frauenhofscher Beugung.
Sowohl Intensität, als auch durchlaufene Medien
können das Spektrogramm wesentlich verändern.
Deshalb werden zuerst aus großer Distanz
einlaufende Kugelwellen miteinander grob
verglichen.
Quelle Hertel, Atome Moleküle und optische
Physik,Springer
15
Prinzipieller Denkansatz zur Kompensation
Man benötigt somit eine Kompensationsmessanordnung
, mit der man Einzelbandenraster und deren
Verschiebung bei jeweiliger unterschiedlicher
Ionisationsenergiezufuhr (mit Frequenzwandlung)
und auch vektoriell angleichend über
elektrostatische (Bandenverschiebung) untersucht.
Zusätzliche Hilfsmittel des verbesserten
Restlichtverstärker, der auch schwache Spektren,
wie Infrarotspektren über Frequenzwandlung
proportional transformiert in sichtbare Spektren.
Dies läuft z.B in einer Dreiecksanordnung mit
zusätzlich ionisierenden Kondensator zunächst nur
als einfacher Beugungungsfilter der Ionisation
ab, mit Ausgang auf eine denkbare
farbgeschichtete Photomultipierfolie welche,
mechanisch verschiebbar und justierbar ist. Über
einen entgegengesetzt außen herum
dreiecksförmigen angebrachten elektrostatischen
Spiegel kann man durch Zusatzspannung
und über veränderte Interferenzmuster wieder neu
zusammengesetzte künstliche Farbpunkte erzeugen,
die dem Spektrum entsprechen und somit
Differenzen genauer ausgleichen. Dadurch lasst
sich die proportional verknüpfte vektorielle
bandenartige Mikroionisation über
spannungsveränderte Interferenzen als
energetische Differenz am dritten Spiegel
abgleichen In der Mitte entsteht als
Gleichgewicht von Kohärenz und Interferenz ein
frequenzgewandeltes Farbbild ähnlich einem
proportionalen abgeglichenen Restlichtverstärker
. Über diese zwei Meßdreiecke wird Eingang und
Ausgang abgleichend gegenübergestellt.
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Prinzipieller Denkansatz zur Selektivität

• Niederfrequenter abgestufter Frequenzeingangsfilt
  er ..(durchschiebbar)der im ..Vergleich zum
  höherfrequenten ..abgestuften Ausgangsfilter der
  genau ins Verstärkerintervall passt.
• Ionisationsskala oder Anregungsskala mit
  dazugehöriger ..Spektrallinienverschiebung , die
  genau zu der zusätzlichen ..bandenförmigen
  Ionisation auf Distanz am Planeten gegenüber der
  ..Anregung vergleichbar zu der in der
  Porenionisationskammer passt.
• proportional zurückrechenbare Frequenzwandlung
  am mittleren ..Bildausgang im Verhältnis zu der
  anteiligen Frequenzwandlung ..vergleichsweise
  feinjustierbar am Spektroskopischen Ausgang.
• rasterförmige Selektion des Spektralbandes über
  einen ..verschiebbaren.Interferenzspalt und
  variabler Frequenzkämme.
• zusätzlicher Vergleich verschiedener
  eingesetzter Farbfilter und ..vergleichende
  selektiv ionisierbare Gaseichproben

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Prinzipiel genaue "Schwellwerterfaßung", ab wann
mit einem kapazitiven Ionisationskanaverstärker
angehobenene " Spektrallinien genau auftauchen",
verblassen oder dominieren, "unter Delta E".
Aufbau des kapazitiven Restlichtionisationskanalve
rstärkers
MCP
Photoelektrischer Bildverstärker
2 Bildverstärker der 2. und 3. Generation. 1
Photokatode auf Faseroptikplatte, 2
Mikrokanalplatte, 3 Leuchtschirm auf
Faseroptikplatte, 4 elektrostatische
Fokussierelektrode.
18
Statt einer Mikrokanalplatte wird bei neueren
Restlichtverstärkern eine hochauflösende und
vertärkende Multidiodentargetschicht verwendet,
deren Energie noch genauer proportional regelbar
ist .
Am besten ohne größeresTargets nur Filter und mit
porenartig transparent durchlässigen kapazitiven
Dioden. sogar einzeln regelbar.
Photoelektrischer Bildverstärker 3 SIT-Vidikon.
1 Eintrittsfenster (Faseroptikplatte) mit
Photokatode, 2 Beschleunigungselektrode (Gate),
3 Fokussierelektrode, 4 Si-Multidiodentarget, 5
Vidikon, Ra Arbeitswiderstand.
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Beispiel der einfachen Interferenz durch zwei
Umlenkspiegel
Prinzip der spannungsabhängigen
Beugungsinterferenz am Prisma (Castaing-Henry-Effe
kt) mit 2x Umlenkspiegel interferenzübersetzte
Frequenz.
Nur teilweise Kohärenz, da aktives Spiegelsystem
li seitig, überwiegend offen.
Zweiter Umlenkspiegel
Eingang
Frequenz- übersetztes Interferenzbild
Erster Umlenkspiegel
Ausgang
20
Interferenz am drei Spiegeln.
Spiegel 1
Spiegel 3
Spiegel 2
21
Interferenz und Kohärenz durch drei Spiegel
Prinzip der spannungsabhängigen
Beugungsinterferenz am Prisma (Castaing-Henry-Effe
kt) mit 2x Umlenkspiegel interferenzübersetzte
Frequenz und gesammeltes Summationsbild auf dem
dritten Spiegel
Zweiter Umlenkspiegel
Eingang
Frequenz- übersetztes Interferenzbild
Erster Umlenkspiegel
Ausgang
Dritter Sammelspiegel
Halb transparente Rückverspiegelung
22
Kohärenz und Interferenz treten fast immer
gemeinsam auf.
Spiegel 1
Empfänger
Lichtquelle
Spiegel 2
Kohärenz
Interferenz
Transparent rückverspiegelt
23
Kohärenz und Interferenz können auch zueinander
modifiziert werden.
Echte vektorielle Multidiodenporen
- Rasterplatte
Spiegel 1
Empfänger
Lichtquelle
Spiegel 2
Kohärenz
Interferenz
Transparent rückverspiegelt und Spannungsregelbar.
24
Neuartiger vollständiger Restlichtverstärker und
gleichzeitiger resonanter Frequenzwandler
z.B niederfrequenter Infrarot Bildeingang
Gasprobenverstärker bzw.transparentes
Transmissionsdioden Raster bei Strahlungs und
Wärmeresonanz-temperatur zum Vergleich.
Multifspektral-überlappte Infrarotver-stärkerfolie
in übergangs - losen Spektral- Rastern
Messeingang
Mittel- frequenz-abgleich
Photoverstärker mit Ionisationskanälen für
different modulierte Photonen 50-5000 V
Normierte Ionen-Vergleichsmenge
Bildausgang
Bild
Frequenz Wandlungs-Durchschnitt
Messausgang
Differenz bei Einstrahlwinkel Polarisationsfilter
ableitbar.
Man hat somit beides parallel Spektral - Licht
und gleichzeitig Photomultiplier Elektronen
Intensitäts YAG-CCD mit Inter-ferrometer
Lochblende verschiebbar
Bei Bildern, einschiebbare Photomultipier
Multispektralfarb -
übergangslose Raster - Folie
Frequenz gewandelter
modifizierter YAG CCD für
Echtzeitfarben
Frequenz -angehoben ins Normalspektrum pro
forma Ausgang
Lochblende verschiebbar
Rechtwinkeliges Spiegelsystem -Vakuum,
mit Gegenspannung z.B. 50 Volt 5 Mio Volt
25
Modell eines neuartigen Restlichtverstärkers, der
mehrere Spektralfarben als Frequenzwandler je
nach verfügbarer Ionisationsresonanz in ganz
andere Spektralfarben transformiert und die
Ionisationsenergie als Rückrechnung im jeweiligen
Spektrum, über der jeweils verstellbaren
Lochblende ermöglicht.
26
Spektrale Resonanzmessanordnung für Gase zur
Messung bei unterschiedlichem erforderlichem
Ionisationsgrad
Es wird praktisch nicht polarisierte aber im
Spektrum enthaltene Ionisationisationen, die als
Merkmal Wellenwirbel oder unvollständiger
Spin im Spektrum erzeugt werden, im
Kondensatorfilter ionisierend verstärken.
Daraufhin können sie als Differenz wieder über
eine kompensatorische Meßbrücke die pro
Spektralgipfelenergie die enthaltene
Ionisationsenergie zeigt entsprechend berechnet
werden. Bei Zurückdrehen der Spannung erlöschen
die Einzelnen Spektren auf dem verschieb-baren
YAG - CCD Chip und man weiß dann, daß die
minimale Resonanz - Sättigung der Spektrallinie
hier unterschritten wurde als benötigter
Differenzbetrag. Man kann dann das ganze mit dem
vorherigen Eingangsspektrum vergleichen und auch
Verschiebungen des Spektums direkt berechnend
einzeln in Augenschein nehmen.
27
Prinzip des Ionisationsvergleichs
Prinzip eines messbaren Ionisationsgrades (eine
Art neue Schwarzstrahlermessbox, nur mit
gegenläufiger Ionisation und Photoionenwandlung
bei Spektralverschiebung bei atmosphärischen
Gasen im Differenzbereich einzelner
absorbierender Spektrallinien) Unter
Berücksichtigung von Farbspektralwandlung,
Ionisationsgrad, und seitlich kalibrierbare
Beschleunigungsspannung von Licht-quanten und
Gasdichten, sowie Temperatur im Echtzeitmodell
läßt sich eine Abgleichbrücke von
Ionisationsenergie und Spektral-verschiebung
rekonstruieren. Statt einer reinen
Schwarzkörper-strahlung (nur Farboberfläche in
einer Black Box, welche nur das Auftreffen an
farbigen Oberflächen berücksichtigt). Nach Planck
bräuchte man dazu möglicherweise erweitert eine
ganz neuartige Meßanordnung. Planck integrierte
ja bereits die Boltzmannkon- stante aber noch
nicht so genau den Ereignisraum entfernter
sekundär ionisierter Gase von Planeten.
28
In einem Transmissionselektronenmikroskop erfolgt
bereits eine vollständige Frequenzwandlung und
dann am Schluß ist eine Rückwandlung in einen
sichtbaren Spektralbereich möglich.
Frequenzwandler
Castaing - Henry Filter (Interferenzbeugung
unter regelbarer Beschleunigungs-spannung)
Wandlung in den höherfrequenten Bereich.
Rückwandlung in den sichtbaren Bereich
Der Unterschied zum Magnetlinsensreflexionssystem,
ist eine spannungsabhängige Spektralfrequenzwandl
ung im Lichtbereich bei unterchiedlicher
Ionisationsenergie über eine proportionale
Filterveränderung vom Eingang zum Ausgang und
Abtastung des kohärenten Summationsbildes in der
Mitte, unter fortlaufender interferenter
Rückreflexion.
29
Die Beugung erfolgt über eine erhöhte seitliche
Spannung über einen Castaing - Henry Filter
allerdings ohne steuerbare Ionisationsenergie
allerdings über Interferenz der Magnetspiegels
bei oberer Ankathete und unterer Gegenkathete zur
spannungserhöhten Hypothenuse als
Magnetbeugungsspiegel verwendet. Das ganze läßt
sich somit vom Gedankenmodell auch in einer
Spiegelinterferrenten Ionisationskammer
realisieren.
Teiltransparenter beschichter Interferenzbeugungss
piegel der spannungsabhängig über einen Castaing-
Effekt die Frequenz rauftransformiert zusaätzlich
YAG Schicht welches das transformierte
Ionisationsspektrim in das proportionale
Farbquanten spektrum zur Ausstahlung anregt
Ionisationskammer, dessen Ionisationsleistung von
der kondensatorartigen Spannung
der Porenionisationskammer
an der Hypothenuse dieser
Kammer abhängt.
Mehrfarbiger YAG CCD- Phototransistor
30
Statt gewundene Magnetlinsenspiegel am weiter
verbesserten Elektronenmikroskop (bis
Röntgenspektren) kann man natürlich auch normale
plane Spiegel bei Lichtspektren verwenden.
31
Kohärenz und Interferenz treten fast immer
gemeinsam auf.
Spiegel 1
Empfänger
Lichtquelle
Spiegel 2
Kohärenz
Interferenz
Transparent rückverspiegelt
32
Ablauf der Kohärenzmessung
Vom Quellpunkt P1 gehen Lichtstrahlen in alle
Raumrichtungen aus, speziell die beiden Strahlen
1 und 2 unter dem Winkel f. Diese werden durch
die Anordnung von zwei Spiegeln und zwei
Sammellinsen mit zwei entsprechenden Strahlen 3
und 4, die vom Quellpunkt P2 ebenfalls unter dem
Winkel f ausgehen, im Punkt Z zur Überlagerung
gebracht. Zu einem festen Beobachtungszeitpunkt
habe die Quelle P1 eine Phase ?0 . Die Phase der
Quelle P2 zu diesem Zeitpunkt bezeichnen wir
allgemein mit ?0??, da diese überhaupt nicht mit
der der Quelle P1 korreliert ist.Nun sei der
Aufbau so konfiguriert, dass die optische
Weglänge des Strahles 4 gerade ein Vielfaches der
Wellenlänge beträgt und gleichzeitig die optische
Weglänge des Strahles 1 um eine halbe Wellenlänge
länger als diese ist. Somit besitzt Strahl 1 in Z
die Phase ?0p, während Strahl 4 in Z die Phase
?0?? besitzt. Strahl 3 durchläuft im Vergleich
zu Strahl 1 einen um ?x längeren optischen Weg,
der einem Phasenunterschied ?? entspricht. Strahl
3 besitzt also in Z die Phase ?0??p??. Analog
ergibt sich die Phase von Strahl 2 in Z zu ?0??
. Die vier Strahlen haben aber nur dann eine
gemeinsame definierte Interferenz im Punkt Z,
wenn ??2p, beziehungsweise ?x? gilt. Dann lässt
sich nämlich die Phasenänderung ?? gegenüber den
anderen Beiträgen vernachlässigen, und die
Strahlen 1 (Phase ?0p) und 2 (Phase ?0)
beziehungsweise die Strahlen 3 (Phase ?0??p)
und 4 (Phase ?0??) interferieren (in unserem
Fall) destruktiv im Punkt Z. Damit zwei von
unterschiedlichen Quellenbereichen stammende
Wellenzüge in einem Beobachtungspunkt Z ein
beobachtbares Interferenzmuster hervorrufen
können, ist es also notwendig, dass die folgende,
so genannte Kohärenzbedingung erfüllt ist ?x
? ? a mal sin(f) ?.
33
Prinzip der spannungsabhängigen
Beugungsinterferenz am Prisma (Castaing-Henry-Effe
kt) mit Umlenkspiegel.
Umlenkspiegel
34
Frequenzschift mit nachfolgender Frequenzwandlung

Frequenzwandlung über versetzte Filter,
Interferenz und Verstärkung
Doppelte Eingangsfrequenz auch versetzt abgreifbar
versetzt eingekoppelt
Filter
Mischfrequenz x 2
versetzt ausgekopelt

• Differentielle Frequenzmischung ohne Verstärkung
• rein polar b) energetisch, minus different.,
• bei Zusatzfiltern

QuelleUni Bonn
Bsp.
http//tiny.iap.uni-bonn.de/oll/graphik/kap13/Kap1
304.html http//tiny.iap.uni-bonn.de/oll/graphik/k
ap13/
Beispiel
Quelle Uni München
https//www.google.com/url?saiurlhttp3A2F2Fw
ww.bmo.physik.uni-muenchen.de2Fwwwzinth2FFiles
2FPraesentationen2F2015-06-10_Frequenzwandlung_Re
schauer.pdfpsigAOvVaw3KJ5LCLfPpNe3kwFRVNJswust
1664619628699000sourceimagescdvfeved0CAkQjRx
qFwoTCLCvt8ylvPoCFQAAAAAdAAAAABAD
35
Interferenz durch zwei Umlenkspiegel
Prinzip der spannungsabhängig verstärkten
Beugungsinterferenz am Prisma und Spiegel
(Castaing-Henry-Effekt) mit 2x Umlenkspiegel
interferenzüber-setzte Frequenz. (siehe
Transmissionselektronenmikroskop)
Zweiter Umlenkspiegel
Eingang
Frequenz- übersetztes Interferenzbild
Erster Umlenkspiegel
Ausgang
36
Ein UV Photometer arbeitet ähnlich. Wie hier
werden die herausgefilterten Spektrallinien am
Ausgang zum Meßdetektor zurückreflektiert.
Photometer Ein Photometer ist ein genaues
Instrument, das die Stärke der elektromagnetische
Strahlung im Bereich von Ultraviolett bis
Infrarot und einschließlich des sichtbaren
Spektrums misst. Die meisten Photometer wandeln
Licht mit Hilfe eines Fotowide-rstands, einer
Fotodiode oder eines Fotomultipliers in
elektrischen Strom Die Photometrische
Fernerkundung bezeichnet die Ableitung der
Eigenschaften atmosphärischer Komponenten (z.B.
Wasserdampf, Ozon, Aerosole) aus spektralen
Messungen der direkten Strahlung (direkte
Beobachtung) von der Sonne, dem Mond oder den
Sternen.
https//www.fe-lexikon.info/lexikon-a.htm
Quelle
37
Aufbau des YAG-Chips.
38
(No Transcript)
39
Bei Restlichtverstärkung geht dies relativ
einfache über Normalspiegel oder
Dotierungsschichten im Verbund, welche über
mehrere Dotierungsschichten auf den Emitter eines
YAG CCD-Chips mit seitlich auf der Hypothenuse
implantierten farbfähigem YAG CCD Chips die in
das Farbspektrum bereits durch abgestimmte
Filter transfornmierte Transmissionselektronen
auffängt .
40
Bei der Wandlung von Photoionen in einen
Photoelektronenstrom und different detektierter
Lichtquanten können folgende Hilfsmittel
verwendet werden
41
Dabei ist die Einstellung der richtigen
Nyquistfrequenz für ein selektiertes Spektrum
wichtig.
42
Findet man Schnittpunkte der Eingangs und
Ausgangsspektren über einen Frequenzkamm, kann
man die Intervallverschiebungen der Spektren in
Abhängigkeit zusätzlich benötigter
Ionisationsenergien z.B. durch die lokale Plasma
- Temperatur zusätzlich grob abschätzen. Auch
wenn die Kurven genauso verschiebbare
Schnittpunkte aufweisen, aber schon
zusammenfallend auf einem differenten
Energieniveau sind. So müssen sie nicht völlig
identisch ionisierbar sein ohne genaue
Untersuchung in der Einzelspektralanalyse.
Durchschnittliche hypothetische Energiekurve, z.b
als modulierbares Polynom
Die Schnittpunkte lassen sich mathematisch
berechnen.
43
Messbrückenvergleich zweier beeinflußender
physikalischer Wirkungen

1. Den Einfluß des Photoionisationseffekt auf das
   Spinverhalten und den Mesomerieeffekt in Gasen
   und die resonante F a r b w a n d l u n g
   einzelner Gase vergleichend zu erhaltenen
   Gesamtspektralwerten innen berücksichtigt.
   (z.B. über Restlichtverstärker i o n i s a
   t i o n s p o r e n anoden)
2. Die F a r b v e r s c h i e b u n g s s p a n n u
   n g im Dreieck außen über drei Spiegel und
   benötigte Beschleunigungsspannung werden zu einem
   seitlichen dritten Spiegel hin kompensiert. Es
   ergeben sich verschiedene Kokärenzen am
   umgelenkten Interferenz - Ausgang (erster und
   zweiter Spiegel) mit präzise angekoppelbarer
   Spektralanalyse (im Vergleich Spektrallinien am
   Eingang zu angekoppeltem selektiven
   Spektrallinien und selektiv je nach kompensierter
   Ionisation, korrigiert erscheinenden
   Spektrallinien am Ausgang). Am Spektraleingang
   benötigt man eine anpassbare Lichtvervielfältigend
   e Ionisationskammer an dessen Ende eine bedingte
   Frequenzwandlung stattfindet. Abhängig von der
   veränderlich produzierten abstimmbaren
   Photoionenmenge. Zum Ionisationsgrad benötigt man
   eine vergleichende I o n i s a t i o n s - P o l
   a r i - m e t r i e (Quotient Ionisation/aufgewend
   eter Photomultipierenergie) Eingang zu Ausgang.
   (niedrigfrequenter Licht - Filtereingang zum
   höherfrequentem Licht - Filter Ausgang der
   Messapparatur). Man vergleicht die jeweiligen
   entgegengestellten Meßdreiecke bezüglich A und B
   in einer gemeinsamen integrierten
   Meßkammer.

44
Das Michelson - Interferometer verwendet
praktisch einen halb durchlässigen
Strahlenteilerspiegel in der Mitte und vergleicht
über seitliche Spiegel Laufzeitunterschiede Ein
und Ausgang zur Ausbalanzierung von möglichen
Störfaktoren.
45
Will man die natürlichen Interferenzmuster selber
verändern, so muß man die Spiegeldistanz bei
linearen Anordnungen selber verändern.
46
Der Versuchsaufbau zeigt die vereinfachte
physikalisch umsetzbare Funktionsweise
47
Später ist noch ein genauer selektierter
Probeneingang und Messausgang mit Interferogramm
erforderlich
48
Man kann bereits umgekehrt höheres unsichtbares
UV in nieder - - frequentes, sichtbares UV mit
deren Spektralfarben zerlegen.
49
Aufbau eines interferent zur Probe abgeglichenen
parallelen Photometers.
50
UV- Spektrometer bei der Spektroskopie wo keine
Frequenz-wandlung stattfindet, sondern eher eine
gedehnte und aufgespittete Frequenzanalyse
51
Prinzip der Spektroskopie von zwei
interferierenden Seiten unterschiedlich
energiereicher Spektren.
52
Bsp. Einfaches Handspektroskop, zum Nachweis von
Spektrallinien, bei dort unterschiedlicher
Spektren von Glühbirnen und Dioden.
Handspektroskop zur Feststellung verbotener
Glühbirnen Mag sein, dass EU-beauftragte
Leuchtmittelfahnder demnächst mit diesem
praktischen Handspektroskop ausgerüstet werden,
das ihnen die Ausforschung hochkrimineller
Glühlampen ermöglicht. Doch auch dem mündigen
Bürger leistet es trefflichen Dienst Es ist in
wenigen Minuten zusammengebaut und erlaubt eine
erstaunlich genaue Darstellung des Lichtspektrums
aller möglichen Lichtquellen. Sie können damit
unter anderem die Sperrfilter Ihrer
Kameraausrüstung, den UV-Schutz Ihrer
Sonnenbrille und die spektralen Lücken der
Energiesparlampen untersuchen. Außerdem gibt das
Handspektroskop Aufschluss darüber, welche Art
von Leuchtmittel in der Straßenbeleuchtung,
hinter dem Wirtshausschild oder im örtlichen
Polizeipräsidium eingesetzt wird.
53
Spektrometer weisen charakteristische
energetische Absorptionsspektren auf, aber auch
dazwischenliegende aufgesplittete
Emissionsspektren auf. Umgekehrt zeigen sich
Energiepeaks bei charakteristischen Elementen in
den Hauptbanden aber z.b. auch mengenmäßig in der
Breite. Diese sind zusätzlich bei Plasma von
zusätzlicher Gesamtionisationsenergie abhängig.
Spektrale Leistungsdichte /spektraler Energieskala
Messabfolgen -gt Spektroskop -gt Spektrometer -gt
Spektrogramm? Monochromator -gt Interferenzspektrom
eter -gt Frequenzkamm.
54
Vergleich der Spektrallinien des Sonnenlichtes
mit den Spektrallinien von Elementen.
Sonne
Wasserstoff
Helium
Quecksilber
Uran
55
Der Energieunterschied bei der Spektroskopie
Harmonische Schwingung
56
Das Modell der Molekülschwingung.
symetrisch
symetrisch
symetrisch
asymetrisch
asymetrisch
asymetrisch
bandartig
bandartig
57
Eine Massenschwingung ist folgendermaßen
charakterisiert
Im Falle zweier Massen muß die Masse durch die
reduzierte Masse ersetzt werden.
58
Anharmonische Schwingung und Morse Potential
59
Funktionsprinzip der angekoppelten VIS -
Spektroskopie
60
Spektral und Absorptionslinien verhalten sich
spiegelbildlich.
61
Emissions und Absorbtionsspektren
Bei unterschiedlicher atmosphärischer Schichtung
und unter-schiedlicher Resonanzenergie können
sich die jeweilige Amplitudenbreite und somit die
Mengenbestimmung der atmosphärischen Gase ohne
Mikroionisationsanalyse trotz genauer
Entsprechungen mengenmäßig theoretisch
verfälschen.
62
Das verschobene Spektrum ergibt sich energetisch
genau aus Spin-Vektor und Dispersion.Die
Auf- Trennung erfolgt verktoriell d u r c h eine
Transmissionsdiodenschicht, statt nur
"Black-Box"- Panel.
Emissions und Absorbtionsspektrum sind immer
gegeneinander verschoben.
rein energtisch
vektoriell bandenförmig
Differenz Emission und Absorbtion
Es ist aber generell bei reiner Aufprallmessung
schwer unterscheidbar welcher Anteil
vektortransmissionsbedingt und - rein diffus
energetisch durchtunnelnd bedingt ist.
63
Weitere Sensoren Die Ablenkung der Strahlung
wird vor allem von der elektromagnetischen
Komponente bestimmt, bei elektromagnetischer
Strahlung.
64
Veränderte Polarisation und zunehmende
Energieunterschiede mit steigender
Magnetfeldstärke bezüglich der Spinbeeinflussung.
65
Vergleichbar atmosphärischer Schichten und deren
Temperaturen, können wie bei Spiegelschichten,
die realen Gasdichten spektroskopisch verfälscht
werden.
66
Allgemeine Messmethoden in der Spektroskopie, bei
Stoffprobenanalysen.
Ähnlich wie bei der angeregten Stoffproben -
Spektroskopie, kann man auch die
erhaltenen Banden von atmosphärischen Planeten in
einem Restlichtverstärker zunächst aufsättigend
verstärken um die kompletten Spektren einzeln
vergleichend als Einzelspektren, jeder Ordnung zu
erhalten.
67
Durch Mehrfachbeschichtungen entstehen
unterschiedliche spektroskopische
Amplitudenbreiten und auch Filtereigen - schaften
für bestimmte angebundene Frequenzbereiche.
Bei einzelnen Spezial Filter Spiegeln , die
etwas komplexer als Farbfilter sind, braucht man
hingegen als Substrat eine Mehrfachbeschichtung.
Dafür kann man sogar genau
die eingegrenzten Einzelfrequenzen hierbei
rausfiltern.
Du hast ein Substrat, auf diesem Substrat bringst
du abwechselndSchichten mit verschiedenem
Brechungsindex auf. Um eine best.Wellenlänge zu
reflektieren, müssen die Schichten so angeordnet
sein,daß die an einer Grenzfläche reflektierten
Strahlen mit den Strahlen derdarunter/darüber
liegenden Grenzflächen interferieren (zum
selbstnachdenken konstruktive oder destruktive
interferenz?). Je mehrSchichten, desto höhere
die Reflektion für eine(!) Wellenlänge.
68
Vergleichbar atmosphärischer Schichten und deren
Temperaturen können wie bei Spiegelschichten die
realen Gasdichten spektroskopischverfälscht
werden.
69
Man verwendet praktisch gesehen
Transmissionsgitter, z.B. realisiert durch
mehrschichtige Spiegelbeschichtungen bei
unterschiedlichen Frequenzen, um verschiedene
Amplituden breiten zu erzeugen.
70
Es werden heutzutage ganze Gitterkämme an Prismen
zur Auf - trennung der Spektrallinien mittels
Spektroskopie eingesetzt.
71
Beschreibung der Funktionsweise des Gitterprismas.
72
Aufbau des einfachen CCD-Detectors
73
Abbildung und Aufbau des CCD-Chips
74
(No Transcript)
75
(No Transcript)
76
QuelleCCD Kamerasysteme , Christoph Hülk
77
(No Transcript)
78
Um "schichtweise" vergleichende Spektral Bilder
bei Mosaikcapture Chips zu erhalten wird oft
ein Rotationsspiegel zur zeitsynchronen
zeilenweise projezierte Spektralabbildung
verwendet.
An Oberflächen gestreutes Licht ist durchgehend
polarisiert
79
(No Transcript)
80
Bei neueren vielschichtige CCD-Chips ist bereits
zusätzlich eine genaue vielschichtige
frequenzabhängige Tiefenauswertung möglich, so
daß auch spektrale Banden einzeln erfaßt werden.
Mosaik und Schichtcapture im Vergleich
81
Der atmosphärische Einfluß erzeugt eine
Extinktion, Streuung und Eigenanregung.
82
Je nach Einfallwinkel kommt es zu einer
Extinktion und unterschied- licher Filterung, so
daß nachts langwelliger Bereich überwiegt.
83
Die Helligkeit des Nachthimmels hängt z.B. auch
von vielfältigen Faktoren ab.
84
Um atmosphärische Spektren genauer zu
analysieren, muss man diese zuerst extrahieren,
z.B. am Nachthimmel. Deshalb ist ein zusätzliches
Spektroskop bezüglich verschiedener Eichparameter
wie verändertes Frequenzverhalten sinnvoll.
85
Physikalische Grundlagen der Spektroskopie bei
atmosphärischer Sonneneinstrahlung.
86
Stärke der Absorbtion in Abhängigkeit von der
Temperatur.
87
Aufbau der Elemente eines Spektroskops
88
Schematische Anordnungsdarstellung eines
Spektrographen
Quelle Uni Kassel
89
Veränderungen am Beugungsgitter
90
Atmosphärische Refraktion und Streuung
91
Einfluß der Dispersion auf Überlappungen der
Spektren
92
Durch unterschiedliche Anregung und Streuung
kommt es zu einem energetischen Shift aber auch
zu einem Streuungs bedingten Shift.
93
Bereits durch Dispersion verschobenes Rohspektrum
im Objektspektrum.
94
Zur Bestimmung der Streuungspolarisation wird
bereits ein Mott-Detektor eingesetzt.

• Der Mott-Detektor arbeitet ähnlich wie der
  interferente Kohärenzwandler
• Der Restlichtverstärker sitzt jedoch außerhalb
  des Dreieckigen Spiegels
• Er kann keine energetische Frequenzwandlung in
  Echtzeit detektieren, ...sondern überwiegend
  allgemeine Streuungspolarisation nachweisen.
• Es besteht keine eindeutige Richtungsbeschleunigu
  ng nur Polarisations -...fenster.

Mott-Detektor
..Interferenter ..Richtungsspin -
Frequenzwandler
Spiegelsystem 1
Spiegelsystem 1
Spiegelsystem 2
Restlicht-verstärker außerhalb
Spiegelsystem 2
Restlicht-verstärker,ionisierendinnen.
Spiegelsystem 2
Spiegelsystem 2
95
Grundlagen der Optik, S. 95- 113
Beugung und Brechung von von Licht
Einfallswinkel
96
Das Reflexionsgesetz
97
Totalreflexion und Reflexion
98
Reflexion und Streuung
99
Beugung an Konvexlinsen und an Konkavlinsen
Quelle Kuchler, Physik,Formeln und Gesetze.
100
Brennweite und Abbildungsfehler
Chromatische Fehler am Rand (Wellenlänge)
101
Verschiedene Spektren und deren angeknüpfte
Lichtzerlegung (Dispersion).
102
Optische Instrumente sollen Bilder erzeugen und
den Sehwinkel vergrößern
103
Funktionsweise des Auges und des Sehapparates
104
Optische Hilfsmittel zur Vergrößerung
Lichtmikroskop und Elektronenmikroskop
Zusätzliche Faktoren bei der Mikroskopie
105
Optische Hilfsmittel bei der Fernsicht
Spiegelteleskop
106
Beugung und Beugung am Spalt
Bei schwachen Energiequellen kann es je nach
bremsendem Medium wie Goldfolie oder
ionisationskammer zu einer negativen
Summationsbeugung in zusammen-führender
Gegenrichtung kommen.
107
Beugung am Beugungsgitter und Interferenzabbildung
en , bei Laser hingegen seitliche Phasen
(bedingt durch interferent aufgelöste
Phasenlaufzeit mit verschachtelter Laserlaufzeit
im Vergleich.
Laufzeitverschiebung der versetzten
Laserphasen zur Laufzeit bekannter Frequenz.
108
Beugungsspektren und optische Auflösung
109
Polarisation und Polarisationsebene sowie
Polarisation durch Doppelbrechung.
110
Die Lichtstärke wird in Candela vereinfacht im
logarithmischen Maßstab gemessen
111
Lichtstrom, Lichtverteilungskurve, Polarigramm
und Beleuchtungsstärke.
112
Lichtmessung und Beleuchtungsstärke
113
Leuchtdichte und Photometrie
Mechanisches Flimmeroszillationsphotometer, bei
dem die übereinstommende Lichtstärke nur bei
schafrandigen Skalenzeilen zutrifft. Chopper.
114
Photometerwürfel zum Vergleich von Leuchtstärken
zweier Quellen miteinander.
115
Interferenz kann an verschiedenn Orten
stattfinden
116
Zusätzliche Möglichkeiten eines interferenten
Richtungsspinfrequenzwandlers
Da die Marsoberfläche gebirgig und zerklüftet ist
und die Atmosphärendicke dünn ist, ergeben sich
je nach energetischem Bodenrelief
unterschiedliche bandenartige Spektralschwingungen
zur Oberfläche des Planeten, mit
unterschiedlichen Richtungsbeschleunigungen zu
resonanten Bodengasen und steiniger rel.
aufgeheizter Oberfläche mit möglicherweise
verfälschter atmosphärischer rein spektroskopisch
anhängiger Konzentration darüber.

• Ziel
• genaue atm. Schichtung
• Korrektur überresonanter Gase
• genauere atm. Absorbtionsbande
• genauere differente Temp.-Werte
• beeinflussende Bodennähe

117
Zur Stoffprobenanalysen eingesetzt, misst man
aber wegen der diffusen Reflexion nur an einer O
b e r f l ä c h e n - R e f l e x i o n über eine
Goldfolie eine Black - Box u. keine Gaschichtung.
Black-Box- Oberflächen-Goldfolie, eigentlich nur
als Abgleich - Ergänzung am Rand nur
zum Teilchen - Massenvergleich sinnvoll.
Nur Black- Box Oberflächenreflexion, geeignet für
chemische Analyse von Milchproben, weniger für
Gasschichten von Planeten in der Milchstraße oder
präzisere Messungen, lt - Zurückgebliebener
wissenschaftlicher Back- Box - Stand von 1954 im
Mott Detektor. -gt Ein transparentes
Transmissions-diodengitter, trotz leicht
abgewandelter Messanordnung wird in
Restlichtverstärkern eingesetzt.
118
Bereits bessere Messanordnung bei versuchter Spin
- aufgelöster Spektroskopie, jedoch
möglicherweise gar keine r e a l e Spintrennung
hierbei möglich
Wegen fehlender real verstärkender
echtdurchgängiger Transmissions-Dioden- Platte,
ziemliches Umlenks-piegel-Spiegelchaos innerhalb
der Messanordnung. Hierbei ist das Problem aber
auch nicht gelöst, sondern nur verdeckt.
Spiegel 3
vergleichendes Polarimeter 1
vergleichendes Polarimeter 2
Spiegel 2
Spiegel 1
119
Damit man sich nicht physikalisch verzettelt ,
mit alten Restlichtverstärkern. Man braucht eine
transparente Transmissionsdiodenschicht auf einer
hieraus bestehenden echten Licht-Durchgangsschicht
.
Man benötigt echte Bohr - kanäle für einen realen
Transmissionsbetrieb in einer
Restlichtverstärker-röhre
Bei reinem Dotierungsbetrieb dann mehrschichtig
vergleichen- de Photodiodentransmissions-platten,
der Kollektorrückseite transparent
Lichtdurchgängig.
Aufbau eines Phototransitors noch ohne Licht
Durchtritt.
Echte durchgängige Mikrokanalplatte
Auch Eigenschaften der Kapazitätsdiode
Kollektor durchgängig
120
Man benötigt eher 25.000 feindotierte vektorielle
kanalartige Photodioden oder Phototransistoren
auf auf einer dann aber durchggängigen
Transmissionsdiodenplatte mit lichtpermissiven
Kollektoren.
Durch unterschiedliche freie Durchgangsflächen am
Kollektor und angepasste Eingangs und
Ausgangsfilter kann bereits eine gewisse
verhältnismäßige Frequenzwandlung in gewissen
Grenzen erfolgen.
Verstärkter voll transparenter
Lichtdurchtritt
Lichtdurchgängige Kollektorporen
121
Möglicherweise etwas zu einfach, bei Wikipedia
bei neueren Photo - Dioden dargestellt.
Man kann auch eine weiterentwickelte Photodiode
im Vergleich zur allgemeinen diffusen
Querstreuung verwenden.Diese sind vermutlich
überoptimiert ? Allerdings fehlen dann die
proportionalen Frequenzwandlerkanäle mit ihren
spez. kapazitiven Ladungskanälen als einsetzbarer
Frequenzwandler gegenüber den berechneten Filtern.
P-N Quer Faser Schichten ?
Tatsächliche anzunehmendes Ladungsverteilungs-Pot
ential
Hier bräuchte man die regelbare
Spannungsdifferenz 0,001-10 V ?
122
Es sind genaue Abgleichvorrichtungen entgegen der
vektor- bandenförmigenTransmissions-
Beschleunigung erforderlich
Das Sample ist bei nur einer ermittelbaren
Resonanzfrequenz extrem Material abhängig.und
dann monochromatisch einseitig.
Starres Sample ?
Das ganze, benötigt einen Dreiecksabgleich von
realen kohärenten Spie- geln
bezüglich der echten räumlichen
Beschleunigung. Sonst nicht Mott - Detektor
tauglich.
Man benötigt für vektorielle Banden neben der
Polarisation mehrschichtig geführte
Mikrotransmissionsdiodenplatten und auch
kohärenzabgleichung und Emissions und
Gegenbeschleunigungsabgleich.
123
Genauere Module verwenden bereits eine
Frequenzabhängigkeit des Spektrums zumindest in
der Mitte, wie etwa Strew - Module.
Man braucht aber zusätzlich eine
Frequenzwandlung, jedes einzelnen
Eintrittsspektrums im Gesamtbild, eben auch durch
durchgängige Transmissionsdiodengitter, nicht nur
bei komplettem Auftreffen.
Die dafür in drei Raumrichtungen, bereits
für höherfrequente
Vektorspins vorteilhaft kalibrierbar sind.
Nachteil Oberflächen, die zu sehr schwingen,
erzeugen selber wieder etwas Dispersion.
124
Das Idealmodell wäre nach wie vor eine
unscheinbare aber transparente Transmissions- diod
enplatte mit entgegenkesetztem Kohärenzabgleich
über drei Spiegel.
Echte vektorielle Multidiodenporen
Transmissionsplatte
Spiegel 1
Empfänger
Lichtquelle
Spiegel 2
Kohärenz
Interferenz
Transparent rückverspiegelt und Spannungsregelbar.
125
Interferenz-Spaltung durch zusätzliche Lichtqelle
gestreut
Allerdings wenn man mehrere transparente
Transmissionsdiodenplatten verwendet, kann man
zwischen jede Platte eine Polarisationsschicht
mit Schlitzen oder genau ausgerichteter
Polarisationsbeschichtung setzen durch nur gering
angewendete Restlichtverstärkerwirkung durch die
Dioden hindurch insgesamt einen hohen und restlos
nachgefilterten Verstärkungsfaktor gesamt
erzielen ohne weiter zu befürchtende
Interferenzspaltung.(oder nur eine genau
absehbare)
126
Prinzip der Polarisation
127
Anwendung mehrerer Transmisionsdiodenplatten mit
Polarisationsfiltern im vektoriellen Stapel.
vergleichend
Eine hochgenaue Polarisations - Ausrichtung läßt
sich durch mehrere Polarisationsfilter
hintereinander erzielen unter Anwendung der
durchgehenden Restlichtverstärkerplatten.
Durch angelegte Spannung läßt sich sogar die
Polarisationsebene korrigierend drehen
128
Durch mehrere Stapel oder die Polarisationsebenen
über drehende Clamp - Spannung läßt sich eine
vergleichende Polarisation in mehreren
Raumrichtungen vektoriell weitläufiger vornehmen
-gt.
Raumpolarisation
129
Zusätzliche Anwendungen der Stokesschen Kriterien
Aus einzelnen Polarisationsvektoren lassen sich
die Intensitätsanteile über die Stokschen
Kriterien berechnen.
130
Es gibt bereits bereits versuchsweise
elektronisch verstärkte zusätzlich vergleichende
Spektralfarbenzerlegungen über künstliche
Kapazitätskanäle.
isoliertes Laserspektrum besitzt hierzu
unterschiedlich reine Monochromatik und
Vollspin.
131
Messbare vektorielle Polarisationsverschiebungen
unter gleichzeitiger Distanzmessungensvergleiche
durch Phasenverschiebungen.
seitliche Skala für jeweilige Interferenzverschieb
ungen
Genaue atmosphärischen Schichtungs-Untersuchung.
Erster Vergleichslaser
vergrößert
Polaris.-Filter
Lochplatten
Doppelspalt
z.B. elektrostatische Linse zur
Ablenkung
Über differente Spannung Messab-
gleich zur Drehung
Mehrere auf Trans-missionsdiodenplatte
zeilenweise integriert.
Intensitätsfolienschichtabtastung
Zweiter Resonanzlaser
Aufgespreizte Phasenverschiebung
Umgekehrte Phasenanalyse
Steuerbares Spiegelsystem zur Zeilenabtastung
132
Grundtypen der Spektroskopie
133
Bei Drehmomentanor können in Richtung der
Ausbreitung nur zwei Photonenzustände beobachtet
werden.
134
Gesamt - Lichtempfindlichkeitsmessung und Einzel
- spektral- Energieverteilung mit der
Ulbricht-Kugel
Ein an der Kugelinnenfläche angebrachtes
Photometer erfaßt über eine Blende zudem
ausschließlich, die indirekte Beleuchtungs-stärkek
pmponente ER. Fluß_L ERA (1-p) / p
Quelle Wikipedia
https//de.wikipedia.org/wiki/Ulbricht-Kugel
Zu den Lichtspektrenabfolgen wird jeweils der
verfügbare Lichtstrom im Verhältnis zur
Gesamtlichtstromverteilung gesetzt auch bezüglich
der Gesamtempfindlichkeitskennlinien
einzeln additiv, um
verläßliche Ausgangsparameter zu erhalten und um
die Verhältnisse
daraus richtig proportional zu berechnen.
135
Apparatur zur Doppler - freien Sättigungsspektrosk
opie
136
Zusätzliche Vermessung zwischen angeregtem und
Grundzustand von Gasen.
137
Dabei ist auch die Wechselwirkung von Licht mit
bestimmten Molekülen in der Luft zu
berücksichtigen, die mit der Atmosphäre vermischt
sind.
Durch Mesomerieumverteilung erscheint der
Absobtionspeak an einer anderen Stelle des
Spektrums.
138
Bestimmung der genau mengenmäßigen
Luftzusammensetzung
Frequenzschift
Zusätzliche Dichtebestimmung
Erst bei genauer abgestimmten Gesamtparametern
läßt sich aus Zusatzparametern auch die Anzahl
der Luftmoleküle, bzw deren Dichte
bestimmen.Dabei handelt es sich um auf
Satelliten basierenden Absorbtionsmessungen.
139
Durch verfeinerte Meßverfahren auch mit Hilfe von
erweiterten Laserinterferometern läßt sich das
gesamte Spektrum dann vergleichsweise linear
heraus bestimmen.
Zwei doppelbrechende Kristallschichten sind
hierbei um 90 versetzt.
Durch den Soleil - Babinet - Kompensator, kann
man plötzlich auftretende Wellenlängendifferenzen
nachweisen und dann gezielt untersuchen.
140
Kreisfrequenzen auch über Spiegelsysteme
herumgeleitet lassen sich über angefügte
Frequenzkämme bei gruppierender Übereinstimmung
aus der Geschwindigkeit und Phasenverschiebung
berechnen.
Kreisfrequenz
Über eine Korrektur der bekannten Kreisfrequenz
mit w0, erreicht man eine schrittweise Anpassung
der Moden m und mc.
141
Anpassung der Frequenzkämme an den
Spektrallichtverstärker und dessen
differenzierbar verschobenen Frequenzkämmen
Spektrallichtverstärlkers(
142
Quelle Springer Lehrbuch von Härtel, Schulz
143
Zur Kalibrierung kann man z.B. einen
Vergleichslaserstrahl verwenden.
Die Frequenzwandlung kann man hierbei aus der
mittigen Frequenz genau vergleichnd berechnen.
144
Durch einen Laserdurchgang kann man eine
Autokorrekturfunktion vornehmen.
Ausgang
145
Die Multiphotoionisation ist eine Funktion der
Intensität.
146
Bei bekannter mittiger symetrischer
Frequenzwandlung kann aber auch die
Ausgangsionisation genauestens berechnet werden.
147
Über einen Kollimator muß bei Spektren von
Sternen oder Planeten zur Auswertung ein
parallel genau abgestimmtes Lichtbündel erzeugt
werden.
Bei eingefangenen Realspektren und
quasichromatischen Lichtquellen gibt es noch
Unterschiede.
148
Die Spinrotation nimmt bei höherer Energie zu und
ist zusätzlich anhand von Normogrammen
vergleichbar.
149
Reine Rayman Spektrogramme hingegen, die eine
übermäßige Mehrfach - ionisation im Kreis mit
eiem spinsynchonen Laser erzeugen ,zeigen reine
Rotationsspin -Spektrogramme und sind weniger
geeignet.
Erstellung adiabatischer Potentialflächen
Raymann-Spektrogramme sind weniger geeignet
Adiabatische Zustände, die meist den
vollständigem Energieerhalt hingegen haben
besitzen einen eigenen intervallmäßigen
charakteristischen Wirkquerschnitt.
150
Bei großem Streuwinkel kommt es zur oft zur
versetzten Darstellung von Objekten, wie am
Beispiel des Regenbogens.
Trotz Doppelreflexion durch Streuung kommt es
auch zu einer leihten Objektverschiebung. Wenn
man den vektoriellen polarisierten
Fabumschlagpunkt erfaßt, läßt sich dies
korrigieren durch Interferenzusammen
führung zweier Objekte mittels
abgleichender Distanzabstandsfaktoren zweier
getrennt aufsplittender und dann
wiederzusammenführende Polarisationsfilter ohne
parallele Doppelbilder.
151
Zurückrechnung der Ablenkfunktion bei Streuung.
Atmosphärische Schichtstreuungen haben meist
polare Streu Anteile aus der Entfernung.
152
Durch Dispersionsverschiebung in der
Horizontalebene lassen sich Bewegungsabläufe von
Strahklenquellen besser seitlich erfassen. z.B
bei der Gaszusammensetzung, unterschiedlicher
Dichten
, jedoch sehr guter Angelpunkt des normal
richtigen Spektrogramms.
153
Atmosphärische Schichtstreuungen haben meist
polare Anteile
Durch mechanisch gebeugte Polarisationsfolien mit
Linseneffekt und Transmissions-kanälen, die an
verschiedene Atmosphärenschichten angepaßt durch
krümmung dieser Folien wie Linsen
anpassbar sind. Hierdurch lassen sich
möglicherweise unter
Rücktransformation schärfere Abbildungen erzielen.
Natürlich gibt es Radar, statt Infrarotstrahler
mit größen polaren Kuppel_Linsen an Flugzeugen,
welche mit getunnelten Interferenz-bildern in
einem anderen Winkel möglicherweise wieder scharf
abbildend sehen könnten.
Etwas futuristisch erscheinend

Durch veränderte Krümmung wird nur
polarisiertes Licht, ähnlich einer Linse
gebündelt in einem zentralen Brennpunkt und
ergibt somit trotzdem, zum Teil scharfe
Rasterabbildungen durch einen speziellen
Algorithmus hypothetisch denkbar.
Möglicherweise hätten Lebensformen auf solchen
Planeten mit dichter Atmosphäre keine normalen
Linsen, sondern veränderliche Polarisationslinsen,
mit denen man teilweise im Infrarotbereich, je
nach Krüm-mungswinkel fokusiert, und dann
schärfer abbildend per interferenter
Schichtlinsen hindurchsehen könnte.
154
Durchführung einer genauen vektoriellen Analyse
der Polarisationsebenen im Koordinatensystem.
Bei genauer vektorieller Analyse der
Polarisationsebenen und einer zusätzlichen
Magnetspin - Energieanalyse z.B mittels
Supraleitern kann eine genaue Korrektur
vorgenommen werden und einzelne Schichten noch
genauer erfaßt werden.
155
Spektroskopisch Temperaturmessungen und vermutete
Vulkane auf der Venus.
156
Unterschiedliche Bodenreliefe und viel tiefere
Bodentemperaturen auf kleineren Planeten können
unterschiedliche Einflüsse auf das
Spektralverhalten von Atmosphärenschichten auf
anderen Planeten haben. (der Marsboden ist
durchschnittlich viel kälter bei ca.-30 ) Zur
genauen Untersuchung ist allerdings eine
vektorielle Polarimetrie zu Streuung und
Energiegehalt sowie sekundärem Ionisationsgrad
durch di Sonne hier besonders sinnvoll auch
gegenüber oft nur rein bodenbedingten
Temperaturschwankungen auf der Erde.
Durch genaue Spektrogramme und spektrale
Frequenzwandlung ferner Planeten läßt sich
möglicher-weise auch ein größerer Einblick in die
Venusatmosphäre oder zerklüftet rückstrahlender
Marsober-fläche durch differenzierende
Polarimetrie und differenzierender
Eneergiemessungen der Spin-ionisation gewinnen.
Viel Vergnügen beim Erkunden neuartiger Methoden
der Lichtbeugung und der angewandten
Spektroskopie.
157
Zusammenfassung
Der Vortrag handelt über die modernen
Anwendungsmöglichkeiten der Spektroskopie. Er
beschreibt die Energieabhängigkeit der
unterschiedlichen Streuungsarten. Es geht um die
energieabhängige Spektralwandlung in der
Atmosphäre und deren Teilionisation durch die
vektorielle Comptonstreuung. Es werden die
Verfahren der atmosphärische Spektroskopie
beschrieben. Es wird beschrieben wie die
Spektralanalysen angewendet werden.
a) Die vektorförmige im Kreis angeordnete
Spektroskopie zu allen drei Raumrichtungen
beschäftigt sich bei der Spektralana-lyse mit
Polarimetrie der abgegebenen Streustrahlungsenergi
e in einem räumlich definierten Koordinatensystem
mit daraus errechnetem Nulldurchgang und
errechneten Adiabatischen Grundzuständen von
relevanten atmosphärischen Schichten. b) die
verbesserte langstreckige vektorielle
Polarimetrie beschäftigt sich mit Streustrahlung
an atmosphärichen Grenz - Schichten , genauerer
auflösender Abtastung im Ganzen und der dort
stattfindenden atmosphärischer spektraler
Frequenz-wandlung und Absorbtion. (auch ohne
Schwarzschildeffekt), nämlich in einzelnen
atmosphärischen Schichten und auch dort
vorliegenden speziellen Mischgaszusammensetzungen.


c) Aufgaben sind hier die
Erfassung zusätzlicher energetischer Einfluße
zusätzlicher ionisierender Quellen
wie z.b. der Einfluß
morphologischer Bodenstrukturen und deren
temperaturabhängigen Zusatzeinstrahlungen. d)
Eine weitere Aufgabe ist die Differenzierung
verschiedener Energiezustände in der Atmosphäre,
umfassend die - Spinnionisation durch
hochenergetische kosmische Strahlung, - normale
UV-Wandlung und Ionisation, vektoriell an
Übergangsschichten, - resonante Gasionisation
mit Ausschluß anderer Verfälschungen von
Messwerten, - vermischte Bestimmung anderer
Gaspartikel u. Staubpartikel und deren genaue
Analyse
- die Erfassung
verbleibender differenzierbarer Restmengen
mittels zusätzlicher analytischer-
Gaschromatographieverfahren, normierbarer
Spektralanalysen und Einzelstreulichtverfahren -
tiefergehende Absorbtionsverfahren mit Compton -
Streuung und gemäß Lambert - Beer Absorbtion. -
genauer differenzierter atmosphärischer
Einzelschicht Spektroskopieverfahren.
Viele Dank, für Ihr vielseitiges Interesse zu den
Bestimmungsmethoden atmosphärischer
Spektralverfahren und deren Anwendung zur genauen
Bestimmung der entsprechenden
atmosphärischen Zusammensetzung.
Autor W.Geiler