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Moderne Anwendungsmethoden der Spektroskopie. Energieabhängigkeit von Streuungsarten. Energieabhängige Spektralwandlung in der Atmosphäre. Atmosphärische Spektroskopie. Spektroskopie. Methodik der Spektroskopie. Spektralanalyse. Polarimetrie.
- 1. Vektorielle Atmosphärenanalyse in polarimetrischen Einzel - Schichtungen Bestimmung eines jeweiligen Lage - angelpunktes, einer präzisen arealen polarimetrischen Null -Koordinate. Genaue Lichtempfindlichkeit bei den Einzelspektren Erstellung vorläufiger adiabatischer Potentialflächen rel. geschlossener Entropien im Vergleich zu Übergängen.
- 2. 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.
- 3. Aufsuchen von groben polarimetrischen Distanzsprüngen mit dem Soleil - Babinet – Kompensator. 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. Dichteanalysen auch von morphologischen Strahlungsdichten z.b. am Boden und Atmosphärenclustern energetischer Input -> energetischer Exput und vergleichender Abgleich über spektrale Frequenzwandlung. (Frequezwandler)
- 5. Grundprinzip der Absorption: der Lichtstrahlen Formel für Frequenzwandlung: w1_Filterkamm - w2_Filterkamm = (w1-w2) * Ionisationsverstärkungsfaktor *spez. Resonanz - Medium. Grundprinzip der atmosphärischen Spektralfarbenbildung Lambert-Beer-Gesetz Grundprinzip der Frequenzwandlung:
- 6. Monochromatische Phasenvermessung Abgleich mesomerer floureszierender superfiziell anregender Spektralbereiche, atmosphärisches Nachleuchten. Unterscheidung rein dichromatischer Lichtanteile und deren Streuung in verschiedenen Linsensystemen.
- 7. • 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 …u.Gaszusammensetzungen im Einzelnen. • Einzel und Mischspektren von Gasen • Mesomere Gaskomponenten und Gaszusammensetzungen • atmosphärische Feinstaubpartikel
- 8. Quelle: Astrophysik, Ilan Eilmes, Kassel
- 9. Vergleich mit der Erdoberfläche :
- 10. Emissionslinien Absorptionslinien Spektralverschiebung / Delta E Die Kohärenzlänge der Frequenzen ist kürzer bei mehr Ionisationsenergie oder Anregung durch weißes Licht -> z.B. gasthermische Rotverschiebung Spektrensprünge bei idealer Einzel Resonanz auf der Erde. Spektral-Absorptions Sprünge unterschiedlicher Gasresonanzen bei verändertem Einfallwinkel ergeben sich z.B. mittags und abends im Vergleich.
- 11. 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) Große Einflüsse können vielschichtige Atmosphären, aber auch morphologisch sehr variabel zerklüftete Planetenoberflächen haben.
- 13. Quelle: Max Planck Institut, Reionisation des Intergalaktischen Mediums
- 14. bandartige Schwingung bandartig symetrisch asymetrisch Verhältnis: Bandenartige vektorielle Spektralverschiebespannung / gasresonanter lokaler Mikro - Ionisationsverschiebung (bei abhängiger Schichttemperatur und Bodentemperatur) Ein Großteil der atmosphärischen Spektroskopien entfernter Planeten erfolgt eher tangential über Millionen Kilometer und beruhen auf bandartiger Mikroionisation und verbundener MikroAbsorption.wie eine vektorielle IonisationskammerAbsorption Spektroskopiert man senkrecht zurückreflektierend, entsteht eher eine andere energetische DunkelstrahlerAbsorption von Oberflächen. Der Betrachtungswinkel bestimmt aber auch den Grad des richtungsabhängigen Ionisationsspins und der Absorptionsstärke. Wobei keine genauen Vergleichsdichten und Temperaturen vor Ort bekannt sind.
- 15. 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
- 16. 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. 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.
- 17. • Niederfrequenter abgestufter Frequenzeingangsfilter ..(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
- 18. Aufbau des kapazitiven Restlichtionisationskanalverstärkers: Photoelektrischer Bildverstärker 2: Bildverstärker der 2. und 3. Generation. 1 Photokatode auf Faseroptikplatte, 2 Mikrokanalplatte, 3 Leuchtschirm auf Faseroptikplatte, 4 elektrostatische Fokussierelektrode. MCP
- 19. Photoelektrischer Bildverstärker 3: SIT-Vidikon. 1 Eintrittsfenster (Faseroptikplatte) mit Photokatode, 2 Beschleunigungselektrode (Gate), 3 Fokussierelektrode, 4 Si-Multidiodentarget, 5 Vidikon, Ra Arbeitswiderstand. Am besten ohne größeresTargets nur Filter und mit porenartig transparent durchlässigen kapazitiven Dioden. sogar einzeln regelbar.
- 20. Zweiter Umlenkspiegel Erster Umlenkspiegel Eingang Ausgang Frequenz- übersetztes Interferenzbild Prinzip der spannungsabhängigen Beugungsinterferenz am Prisma (Castaing- Henry-Effekt) mit 2x Umlenkspiegel interferenzübersetzte Frequenz. Nur teilweise Kohärenz, da aktives Spiegelsystem li seitig, überwiegend offen.
- 22. Zweiter Umlenkspiegel Erster Umlenkspiegel Eingang Ausgang Frequenz- übersetztes Interferenzbild Prinzip der spannungsabhängigen Beugungsinterferenz am Prisma (Castaing- Henry-Effekt) mit 2x Umlenkspiegel interferenzübersetzte Frequenz und gesammeltes Summationsbild auf dem dritten Spiegel Dritter Sammelspiegel Halb transparente Rückverspiegelung
- 23. Kohärenz Lichtquelle Empfänger Interferenz Spiegel 1 Spiegel 2 Transparent rückverspiegelt
- 24. Kohärenz Lichtquelle Empfänger Interferenz Spiegel 1 Spiegel 2 Transparent rückverspiegelt und Spannungsregelbar. Echte vektorielle Multidiodenporen - Rasterplatte
- 25. Rechtwinkeliges Spiegelsystem -Vakuum, mit Gegenspannung z.B. 50 Volt – 5 Mio Volt Photoverstärker mit Ionisationskanälen für different modulierte Photonen 50-5000 V Normierte Ionen- Vergleichsmenge Man hat somit beides parallel: Spektral - Licht und gleichzeitig Photomultiplier Elektronen Bild Frequenz gewandelter modifizierter YAG CCD für Echtzeitfarben Bei Bildern, einschiebbare Photomultipier Multispektralfarb - übergangslose Raster - Folie z.B niederfrequenter Infrarot Bildeingang Multifspektral- überlappte Infrarotver- stärkerfolie in übergangs - losen Spektral- Rastern Gasprobenverstärker bzw.transparentes Transmissionsdioden Raster bei Strahlungs und Wärmeresonanz- temperatur zum Vergleich. Intensitäts YAG-CCD mit Inter- ferrometer Lochblende verschiebbar Differenz bei Einstrahlwinkel Polarisationsfilter ableitbar. Lochblende verschiebbar Frequenz - angehoben ins Normalspektrum pro forma Ausgang Frequenz Wandlungs- Durchschnitt Messeingang Messausgang Bildausgang Mittel- frequenz- abgleich
- 26. Diese werden dann und in ganz andere Spektralfarben transformiert und die Ionisationsenergie als Rückrechnung im jeweiligen Spektrum, über der jeweils verstellbaren Lochblende ermöglicht.
- 27. 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.
- 28. 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.
- 29. Der Unterschied zum Magnetlinsensreflexionssystem, ist eine spannungsabhängige Spektralfrequenzwandlung 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. Castaing - Henry – Filter (Interferenzbeugung unter regelbarer Beschleunigungs- spannung) Wandlung in den höherfrequenten Bereich. Rückwandlung in den sichtbaren Bereich Frequenzwandler
- 30. 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. Ionisationskammer, dessen Ionisationsleistung von der kondensatorartigen Spannung der Porenionisationskammer an der Hypothenuse dieser Kammer abhängt. Teiltransparenter beschichter Interferenzbeugungsspiegel der spannungsabhängig über einen Castaing- Effekt die Frequenz rauftransformiert zusaätzlich YAG Schicht welches das transformierte Ionisationsspektrim in das proportionale Farbquanten spektrum zur Ausstahlung anregt Mehrfarbiger YAG CCD- Phototransistor
- 31. Statt gewundene Magnetlinsenspiegel am weiter verbesserten Elektronenmikroskop (bis Röntgenspektren) kann man natürlich auch normale plane Spiegel bei Lichtspektren verwenden.
- 32. Kohärenz Lichtquelle Empfänger Interferenz Spiegel 1 Spiegel 2 Transparent rückverspiegelt
- 33. Vom Quellpunkt P1 gehen Lichtstrahlen in alle Raumrichtungen aus, speziell die beiden Strahlen 1 und 2 unter dem Winkel φ. 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 φ ausgehen, im Punkt Z zur Überlagerung gebracht. Zu einem festen Beobachtungszeitpunkt habe die Quelle P1 eine Phase ϕ0 . Die Phase der Quelle P2 zu diesem Zeitpunkt bezeichnen wir allgemein mit ϕ0+Δϕ, 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 ϕ0+π, während Strahl 4 in Z die Phase ϕ0+Δϕ besitzt. Strahl 3 durchläuft im Vergleich zu Strahl 1 einen um Δx längeren optischen Weg, der einem Phasenunterschied Δξ entspricht. Strahl 3 besitzt also in Z die Phase ϕ0+Δϕ+π+Δξ. Analog ergibt sich die Phase von Strahl 2 in Z zu ϕ0+Δξ . Die vier Strahlen haben aber nur dann eine gemeinsame definierte Interferenz im Punkt Z, wenn Δξ≪2π, beziehungsweise Δx≪λ gilt. Dann lässt sich nämlich die Phasenänderung Δξ gegenüber den anderen Beiträgen vernachlässigen, und die Strahlen 1 (Phase ϕ0+π) und 2 (Phase ϕ0) beziehungsweise die Strahlen 3 (Phase ϕ0+Δϕ+π) und 4 (Phase ϕ0+Δϕ) 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: Δx ≪ λ ⇒ a mal sin(φ) ≪ λ.
- 34. Umlenkspiegel
- 35. https://www.google.com/url?sa=i&url=http%3A%2F%2Fwww.bmo.physik.un i-muenchen.de%2F~wwwzinth%2FFiles%2FPraesentationen%2F2015-06- 10_Frequenzwandlung_Reschauer.pdf&psig=AOvVaw3KJ5LCLfPpNe3kwF RVNJsw&ust=1664619628699000&source=images&cd=vfe&ved=0CAkQjR xqFwoTCLCvt8ylvPoCFQAAAAAdAAAAABAD Quelle: Uni München Beispiel: versetzt eingekoppelt versetzt ausgekopelt Mischfrequenz x 2 Differentielle Frequenzmischung ohne Verstärkung a) rein polar b) energetisch, minus different., b) bei Zusatzfiltern Doppelte Eingangsfrequenz auch versetzt abgreifbar Frequenzwandlung über versetzte Filter, Interferenz und Verstärkung Bsp. Quelle:Uni Bonn Filter http://tiny.iap.uni-bonn.de/oll/graphik/kap13/Kap1304.html http://tiny.iap.uni-bonn.de/oll/graphik/kap13/
- 37. Eingang zu Ausgangs - Anpassung Quasi Phasenanpassung in gepolten Kristallen Quelle: Uni Bonn
- 38. Zweiter Umlenkspiegel Erster Umlenkspiegel Eingang Ausgang Frequenz- übersetztes Interferenzbild Prinzip der spannungsabhängig verstärkten Beugungsinterferenz am Prisma und Spiegel (Castaing-Henry-Effekt) mit 2x Umlenkspiegel interferenzüber- setzte Frequenz. (siehe Transmissionselektronenmikroskop)
- 39. Ein UV Photometer arbeitet ähnlich. Wie hier werden die herausgefilterten Spektrallinien am Ausgang zum Meßdetektor zurückreflektiert. https://www.fe-lexikon.info/lexikon-a.htm Quelle: 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.
- 42. 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 .
- 43. Bei der Wandlung von Photoionen in einen Photoelektronenstrom und different detektierter Lichtquanten können folgende Hilfsmittel verwendet werden:
- 45. 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 identisch ionisierbar sein ohne genaue Untersuchung in der Einzelspektralanalyse. Durchschnittliche hypothetisch modulier- bare Energiekurve, als anpassbares Polynom Die Schnittpunkte lassen sich mathematisch berechnen. Über einen “Brodhunschen Würfel“ und einen Multifrequenz – Laser lassen sich spinpolarisierende Anteile differenzieren. Monochromatischer Trennabgleich
- 46. A) 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) B) 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 Lichtvervielfältigende 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/aufgewendeter 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.
- 47. 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.
- 48. Will man die natürlichen Interferenzmuster selber verändern, so muß man die Spiegeldistanz bei linearen Anordnungen selber verändern.
- 55. 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.
- 56. 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 -> Spektroskop -> Spektrometer -> Spektrogramm Monochromator -> Interferenzspektrometer -> Frequenzkamm.
- 64. 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.
- 65. Emissions und Absorptionsspektrum sind immer gegeneinander verschoben. Es ist aber generell bei reiner Aufprallmessung schwer unterscheidbar welcher Anteil vektortransmissionsbedingt und - rein diffus energetisch durchtunnelnd bedingt ist. rein energtisch vektoriell bandenförmig Differenz Emission und Absorption
- 66. Weitere Sensoren: Die Ablenkung der Strahlung wird vor allem von der elektromagnetischen Komponente bestimmt, bei elektromagnetischer Strahlung.
- 67. E= h *ny -> E= h *w
- 69. 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.
- 70. Du hast ein Substrat, auf diesem Substrat bringst du abwechselnd Schichten 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 der darunter/darüber liegenden Grenzflächen interferieren (zum selbst nachdenken: konstruktive oder destruktive interferenz?). Je mehr Schichten, desto höhere die Reflektion für eine(!) Wellenlänge. 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.
- 77. Quelle:CCD contra CMOS, Daniel Göhring,Uni Berlin.
- 79. Quelle:CCD Kamerasysteme , Christoph Hülk
- 81. An Oberflächen gestreutes Licht ist durchgehend polarisiert
- 83. Mosaik und Schichtcapture im Vergleich
- 87. Deshalb ist ein zusätzliches Spektroskop bezüglich verschiedener Eichparameter wie verändertes Frequenzverhalten sinnvoll.
- 97. • 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 Richtungsbeschleunigung nur Polarisations - ...fenster. Spiegelsystem 1 Spiegelsystem 2 Spiegelsystem 2 Spiegelsystem 2 Spiegelsystem 1 Spiegelsystem 2 Restlicht- verstärker, ionisierend innen. Restlicht- verstärker außerhalb Mott-Detektor ..Interferenter ..Richtungsspin - Frequenzwandler
- 98. Einfallswinkel
- 102. Quelle: Kuchler, Physik,Formeln und Gesetze.
- 103. Chromatische Fehler am Rand (Wellenlänge)
- 107. Lichtmikroskop und Elektronenmikroskop: Zusätzliche Faktoren bei der Mikroskopie::
- 108. Spiegelteleskop:
- 109. Bei schwachen Energiequellen kann es je nach bremsendem Medium wie Goldfolie oder ionisationskammer zu einer negativen Summationsbeugung in zusammen- führender Gegenrichtung kommen.
- 110. Laufzeitverschiebung der versetzten Laserphasen zur Laufzeit bekannter Frequenz.
- 116. Mechanisches Flimmeroszillationsphotometer, bei dem die übereinstommende Lichtstärke nur bei schafrandigen Skalenzeilen zutrifft. = Chopper.
- 119. 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
- 120. Nur Black- Box Oberflächenreflexion, geeignet für chemische Analyse von Milchproben, weniger für Gasschichten von Planeten in der Milchstraße oder präzisere Messungen, < - Zurückgebliebener wissenschaftlicher Back- Box - Stand von 1954 im Mott Detektor. -> Ein transparentes Transmissions- diodengitter, trotz leicht abgewandelter Messanordnung wird in Restlichtverstärkern eingesetzt. Black-Box- Oberflächen- Goldfolie, eigentlich nur als Abgleich - Ergänzung am Rand nur zum Teilchen - Massenvergleich sinnvoll.
- 121. vergleichendes Polarimeter 1 vergleichendes Polarimeter 2 Spiegel 2 Spiegel 1 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
- 122. Aufbau eines Phototransitors noch ohne Licht Durchtritt. Auch Eigenschaften der Kapazitätsdiode Man benötigt echte Bohr - kanäle für einen realen Transmissionsbetrieb in einer Restlichtverstärker- röhre Echte durchgängige Mikrokanalplatte Bei reinem Dotierungsbetrieb dann mehrschichtig vergleichen de Photodiodentransmissions- platten, der Kollektorrückseite transparent Lichtdurchgängig. Kollektor durchgängig
- 123. Verstärkter voll transparenter Lichtdurchtritt Durch unterschiedliche freie Durchgangsflächen am Kollektor und angepasste Eingangs und Ausgangsfilter kann bereits eine gewisse verhältnismäßige Frequenzwandlung in gewissen Grenzen erfolgen. Lichtdurchgängige Kollektorporen
- 124. 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- Potential Hier bräuchte man die regelbare Spannungsdifferenz 0,001-10 V ?
- 125. Man benötigt für „vektorielle Banden“ neben der Polarisation mehrschichtig geführte Mikrotransmissionsdiodenplatten und auch kohärenzabgleichung und Emissions und Gegenbeschleunigungsabgleich. Das Sample ist bei „nur einer ermittelbaren Resonanzfrequenz“ extrem Material abhängig.und dann monochromatisch einseitig. Das ganze, benötigt einen Dreiecksabgleich „von realen kohärenten Spie- geln bezüglich der echten räumlichen Beschleunigung. Sonst nicht Mott - Detektor tauglich. Starres Sample ?
- 126. 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.
- 127. Kohärenz Lichtquelle Empfänger Interferenz Spiegel 1 Spiegel 2 Transparent rückverspiegelt und Spannungsregelbar. Echte vektorielle Multidiodenporen Transmissionsplatte
- 128. 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)
- 130. 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 vergleichend
- 131. Raumpolarisation
- 132. Aus einzelnen Polarisationsvektoren lassen sich die Intensitätsanteile über die Stokschen Kriterien berechnen.
- 134. Mehrere auf Trans- missionsdiodenplatte zeilenweise integriert. vergrößert seitliche Skala für jeweilige Interferenzverschiebungen Doppelspalt Zweiter Resonanzlaser Intensitätsfolienschichtabtastung Genaue atmosphärischen Schichtungs-Untersuchung. Polaris.-Filter Lochplatten Aufgespreizte Phasenverschiebung Umgekehrte Phasenanalyse z.B. elektrostatische Linse zur Ablenkung Erster Vergleichslaser Über differente Spannung Messab- gleich zur Drehung Steuerbares Spiegelsystem zur Zeilenabtastung
- 137. 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. Ein an der Kugelinnenfläche angebrachtes Photometer erfaßt über eine Blende zudem ausschließlich, die indirekte Beleuchtungs- stärkekpmponente ER. Fluß_L= ER*A * (1-p) / p https://de.wikipedia.org/wiki/Ulbri cht-Kugel Quelle : Wikipedia
- 140. Durch Mesomerieumverteilung erscheint der Absobtionspeak an einer anderen Stelle des Spektrums.
- 141. 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. Frequenzschift Zusätzliche Dichtebestimmung
- 142. Durch den Soleil - Babinet - Kompensator, kann man plötzlich auftretende Wellenlängendifferenzen nachweisen und dann gezielt untersuchen. Zwei doppelbrechende Kristallschichten sind hierbei um 90 ° versetzt.
- 143. Kreisfrequenz Über eine Korrektur der bekannten Kreisfrequenz mit w0, erreicht man eine schrittweise Anpassung der Moden m und mc.
- 145. Quelle: Springer Lehrbuch von Härtel, Schulz
- 146. Die Frequenzwandlung kann man hierbei aus der mittigen Frequenz genau vergleichnd berechnen.
- 147. Ausgang
- 150. Bei eingefangenen Realspektren und quasichromatischen Lichtquellen gibt es noch Unterschiede.
- 152. Raymann-Spektrogramme sind weniger geeignet Adiabatische Zustände, die meist den vollständigem Energieerhalt hingegen haben besitzen einen eigenen intervallmäßigen charakteristischen Wirkquerschnitt. Erstellung adiabatischer Potentialflächen
- 153. 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.
- 154. Atmosphärische Schichtstreuungen haben meist polare Streu Anteile aus der Entfernung.
- 156. 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. 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. 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.
- 157. 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.
- 159. Viel Vergnügen beim systematischen Erkunden neuartiger Methoden der Lichtbeugung und der bereits angewandten Spektroskopie. 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.
- 160. Autor: W.Geiler Zusammenfassung: a) Die vektorförmige im Kreis angeordnete Spektroskopie zu allen drei Raumrichtungen beschäftigt sich bei der Spektralana- lyse mit Polarimetrie der abgegebenen Streustrahlungsenergie 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. 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.