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Lexikon der Optik: Hakenmethode

Hakenmethode, interferometrische Methode zur Bestimmung der Oszillatorstärke von Absorptionslinien in Gasen und Metalldämpfen, wobei die anomale Dispersion in der Umgebung der Absorptionslinien interferometrisch gemessen wird. Zur Messung werden Jamin- oder Mach-Zehnder-Interferometer eingesetzt (Abb. 1). In den beiden Zweigen des Interferometers sind Rohre angeordnet, von denen das eine evakuiert ist und das andere mit der Meßsubstanz gefüllt wird. Durch Abbildung des Interferenzbildes auf den Eintrittsspalt des Spektrographen lassen sich Müllersche Streifen im Spektrum erzeugen (Ab. 2a). In der Nähe einer Absorptionslinie ergibt sich eine Streifenverbiegung (Abb. 2b), die vom Produkt Nnfnk abhängt, wobei Nn die Anzahl der im Zustand n befindlichen Molekeln pro Volumeneinheit und fnk die Oszillatorstärke des Überganges bedeuten. Die Interferenzstreifen geben direkt den Verlauf der Dispersionskurve wieder und zeigen die anomale Dispersion an. D. S. Roshdestwenski hat mit einer abgeänderten Methode, der H., den Wert des Produktes Nnfnk bestimmt. Dabei wird zusätzlich zum evakuierten Rohre B1 eine planparallele Glasplatte mit der Dicke d' eingefügt. Da diese Platte selbst eine normale Dispersion besitzt, werden die Streifen im Spektrum geneigt sein, und zwar um so mehr, je dicker die Platte ist (Abb. 2c). Wird nun die Röhre B2 mit Dampf gefüllt, so überlagern sich die Interferenzstreifen derart, daß ihre Verschiebung durch die algebraische Summe der einzelnen Verschiebungen bestimmt wird. An der Stelle, an der die Neigungen der Interferenzstreifen, hervorgerufen durch die anomale Dispersion des Dampfes einerseits und durch die normale Dispersion der Glasplatte andererseits, entgegengesetzt gleich sind, durchlaufen die Interferenzstreifen Maxima und Minima, die Roshdestwenski Haken nennt (Ab. 2d). Aus dem Abstande Δ der Haken, der in Wellenlängeneinheiten gemessen wird, ergibt sich NnfnkkΔ2/d', wobei k die Ordnung des Interferenzstreifens ist, die auf einfache Weise gemessen werden kann, ohne daß die Dicke d' der Glasplatte noch ihr Brechungsindex n' bestimmt zu werden braucht.



Hakenmethode 1: Mach-Zehnder-Interferometer. F Filter, B1 evakuiertes Rohr, B2 Rohr mit zu untersuchendem Dampf, Sp Spalt des Spektrographen.



Hakenmethode 2: Zur Entstehung der Roshdestwenskischen Haken (d). Müllersche Streifen bei folgenden Versuchsanordnungen: a) außer dem Rohre B1 ist auch das Rohr B2 evakuiert; b) B2 mit Gas gefüllt; c) B2 evakuiert, zusätzliche Glasplatte im Strahlengange von B1; d) Glasplatte eingefügt und gleichzeitig B2 gefüllt.

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