Reflexionsspektroskopie Grundlagen, Methodik, Anwendungen
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Reflexionsspektroskopie Grundlagen, Methodik, Anwendungen
Mit 160 Abbildungen
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH 1969
Professor Dr. Gustav Kortüm Institut für Physikalische Chemie der Universität 74 Tübingen, Wilhelmstraße 56
ISBN 978-3-662-28270-0 ISBN 978-3-662-29788-9 (eBook) DOI 10.1007/978-3-662-29788-9 Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieses Buches darf ohne schriftliche Genehmigung des Springer-Verlag Ber1in Heide1berg GmbH übersetzt oder in irgendeiner Form vervielfaltigt werden. © by Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1969. Ursprünglich erschienen bei Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1969. Softcover reprint of the hardcover 1st edition 1969. Library of Congress Catalog Nurober 69-14536 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daß solche Namen im Sinn der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürfen Titel-Nr. 1547
Vorwort Unter Reflexionsspektroskopie versteht man die Untersuchung der von einer Oberfläche reflektierten Strahlung in bezug auf ihre spektrale Zusammensetzung im Vergleich zu der Zusammensetzung der einfallenden Primärstrahlung und auf die Winkelverteilung der Strahlungsleistung. Zwei Grenzfälle sind dabei wichtig: Entweder es handelt sich um reguläre (Spiegel-) Reflexion von einer ideal ebenen Oberfläche, oder es handelt sich um diffuse Reflexion von einer ideal matten Oberfläche. Zwischen beiden Grenzfallen gibt es in Praxis alle möglichen Übergänge. Entsprechend diesen Grenzfallen gibt es zwei prinzipiell verschiedene Methoden der Reflexionsspektroskopie: Die eine besteht darin, aus der gemessenen regulären Reflexion die optischen Konstanten n (Brechungsindex) und x (Absorptionsindex) des betreffenden Stoffes mit Hilfe der Fresnelschen Gleichungen in Abhängigkeit von der Wellenlänge A. zu berechnen. Dieses ältere und recht umständliche Verfahren, das außerdem keine sehr genauen Resultate liefert, ist neuerdings von Fahrenfort insofern modifiziert worden, als man für die Reflexion nicht die Phasengrenzfläche Luft/Probe benutzt, sondern die Phasengrenze zwischen einem Dielektrikum höheren Brechungsvermögens (nd und der Probe (n 2 ). Absorbiert die Probe nicht, so beobachtet man oberhalb eines bestimmten Einfallswinkels Totalreflexion. Trotzdem tritt bei engem (optischen) Kontakt der beiden Phasen doch eine geringe Energie infolge von Beugungserscheinungen an den Rändern des Bündels in die dünnere Phase über, jedoch ist der Energiefluß in beiden Richtungen durch die Phasengrenze hindurch gleich groß, so daß man Totalreflexion findet. Absorbiert dagegen die Probe, so geht ein Teil der überführten Strahlungsenergie verloren, die Totalreflexion wird geschwächt. Diese Erscheinung hat sich zur Ermittlung von Absorptionsspektren von flüssigen und festen Stoffen als außerordentlich erfolgreich erwiesen, besonders im Infrarot ("innere" Reflexionsspektroskopie). Sie wird in Kapitel VIII beschrieben.
