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Lexikon der Optik: Interferenzspektroskopie

Interferenzspektroskopie, ein Verfahren, das die Struktur von Spektrallinien untersucht, indem es sich der Interferenz ihres Lichtes bei hohen Gangunterschieden bedient. A.H.L. Fizeau trennte mit Hilfe eines Newtonschen Glases (Newtonsche Ringe) von veränderlichem Abstand die beiden Bestandteile der Na-D-Linien und stellte das Verhältnis ihrer Wellenlängen interferentiell fest. Damit ist er der Begründer der I. (1862). Aber erst A.A. Michelson (1852-1931) bildete die I. zu einer eigenen Disziplin aus. Er verwendete die Kurven gleicher Neigung anstatt Kurven gleicher Dicke und gab eine Beziehung zwischen der Intensitätsverteilung der benutzten Lichtart im Spektrum und der Veränderung der Sichtbarkeit der erzeugten Streifen bei wachsendem Gangunterschied an. Er definierte dabei die Sichtbarkeit der Interferenzen als V=(I1-I2)/(I1+I2), wobei I1 die Intensität eines Interferenzmaximums, I2 die Intensität eines benachbarten Minimums ist. Die Abhängigkeit der Sichtbarkeit vom Gangunterschied gibt die Sichtbarkeitskurve an, aus deren Gestalt auf die Linienstruktur der Strahlung, die die Interferenzen erzeugte, rückgeschlossen werden kann. Eindeutige Ergebnisse werden jedoch nur bei sehr einfachen Strukturen erzielt. Auf diese Weise fand Michelson, daß die rote Cadmiumstrahlung nur eine einzige Spektrallinie repräsentiert, während das Spektrum der grünen, blauen und violetten Cadmiumstrahlung aus zwei oder mehr benachbarten Linien besteht, von denen die Intensität der einen die der anderen beträchtlich übertrifft. C. Fabry und E. Perot stellten die Auflösung feinster Spektrallinien auf eine feste Basis. Durch das Fabry-Perot-Interferometer kommen auch die vielfach reflektierten Strahlen zur Mitwirkung, wodurch die Interferenzringe an Schärfe und Deutlichkeit außerordentlich gewinnen. Nach dem gleichen Prinzip arbeitet die Lummer-Gehrcke-Platte. Eine größere Auflösung erzielten E. Gehrcke und E. Lau mit dem Multiplex-Interferenzspektroskop. Die Hochfrequenzspektroskopie ist heute in der Lage, mit Hilfe von Mikrowellen die Aufspaltung der optischen Energieniveaus der Atome und Moleküle direkt auszumessen; dabei wird ein Auflösungsvermögen von etwa 1011 erreicht.

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