Spektroskopie, Tei l2

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Grundlagen der Spektralanalyse, Teil 2
Genaue Interferenzanalyse
Untersuchung des Eintritts und Austrittswinkels
Zuordnung der Phasenverschiebung
Zuordnung von Ein und Austrittswinkel bei
Polarisation
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Erweiterte Einzeluntersuchungen der Spektroskopie.
Genaue Untersuchung von Grenzflächenstreuungen
Polarometrie
Wegen der Polarisationseigenschaft gerade auch
hier spektrale Analyse
Bestimmung auch gesamträumlicher
Polarisationskoordinaten zur Ortsbestimmung
Berücksichtigung morphologischer Bodenstrahlung
kosmischer Strahlung, wie auf dem Mars und
Venus, teils durch grobkalorimetrische
physikalische Differenzierungs-verfahren.
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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.
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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. Absorptionsbande
• genauere differente Temp.-Werte
• beeinflussende Bodennähe

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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.
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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
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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
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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
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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 ?
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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.
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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.
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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.
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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)
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Prinzip der Polarisation
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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
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Durch mehrere Stapel oder die Polarisationsebenen
über drehende Clamp - Spannung läßt sich eine
vergleichende Polarisation in mehreren
Raumrichtungen vektoriell weitläufiger vornehmen
-gt.
Raumpolarisation
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Zusätzliche Anwendungen der Stokesschen Kriterien
Aus einzelnen Polarisationsvektoren lassen sich
die Intensitätsanteile über die Stokschen
Kriterien berechnen.
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Es gibt bereits bereits versuchsweise
elektronisch verstärkte zusätzlich vergleichende
Spektralfarbenzerlegungen über künstliche
Kapazitätskanäle.
isoliertes Laserspektrum besitzt hierzu
unterschiedlich reine Monochromatik und
Vollspin.
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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
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Grundtypen der Spektroskopie
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Bei Drehmomentanor können in Richtung der
Ausbreitung nur zwei Photonenzustände beobachtet
werden.
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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.
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Apparatur zur Doppler - freien Sättigungsspektrosk
opie
24
Zusätzliche Vermessung zwischen angeregtem und
Grundzustand von Gasen.
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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.
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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 Absorptionsmessungen.
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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.
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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.
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Anpassung der Frequenzkämme an den
Spektrallichtverstärker und dessen
differenzierbar verschobenen Frequenzkämmen
Spektrallichtverstärlkers(
30
Quelle Springer Lehrbuch von Härtel, Schulz
31
Zur Kalibrierung kann man z.B. einen
Vergleichslaserstrahl verwenden.
Die Frequenzwandlung kann man hierbei aus der
mittigen Frequenz genau vergleichnd berechnen.
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Durch einen Laserdurchgang kann man eine
Autokorrekturfunktion vornehmen.
Ausgang
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Die Multiphotoionisation ist eine Funktion der
Intensität.
34
Bei bekannter mittiger symetrischer
Frequenzwandlung kann aber auch die
Ausgangsionisation genauestens berechnet werden.
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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.
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Die Spinrotation nimmt bei höherer Energie zu und
ist zusätzlich anhand von Normogrammen
vergleichbar.
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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.
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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.
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Zurückrechnung der Ablenkfunktion bei Streuung.
Atmosphärische Schichtstreuungen haben meist
polare Streu Anteile aus der Entfernung.
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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.
41
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.
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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.
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Spektroskopisch Temperaturmessungen und vermutete
Vulkane auf der Venus.
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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 systematischen Erkunden
neuartiger Methoden der Lichtbeugung und der
bereits angewandten Spektroskopie.
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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 Absorption. (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 Strahlungsmessung, im
Vergleich, - normale UV-Wandlung und
Ionisation,vektoriell atmosphärischer
Übergangsschichten, - resonante Gasionisation
mit Ausschluß zusätzlicher 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 Absorptionsverfahren mit
Compton-Streuung gemäß Lambert-Beer Absorption.
- 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