Techniklexikon

Fourier-Transformations-Spektroskopie

Atom- und Molekülphysik, spezielle Messtechnik der optischen Spektroskopie. Die Anordnung ist die des Michelson-Interferometers, wie in der Abbildung dargestellt. Dabei ist ein Spiegel beweglich, die Intensität am Detektor in Abhängigkeit der Auslenkung  dieses Spiegels für eine monochromatische Lichtquelle ist gegeben durch:

 (1)

I₀: maximale Intensität, D: Phasenverschiebung des Strahls, l = c / n Wellenlänge, c: Lichtgeschwindigkeit, n: Frequenz. Für eine Lichtquelle mit einem bestimmten Emissionsspektrum S(n) ergibt sich für die detektierte Intensität:

 (2)

Der von D abhängige Teil der Intensität

 (3)

wird auch als Interferogramm bezeichnet. Formell ist dies die Fourier-Transformierte des Emissionsspektrums S(n) der Lichtquelle. S(n) lässt sich also aus der gemessenen Intensität J(D) mittels Fouriertransformation bestimmen:

 (4)

Dabei ist a ein Normierungsfaktor. Ein grosser Vorteil des Fourier-Transformations-Spektrometers gegenüber anderen Spektrometern wie Gitterspektrometer oder Prismenspektrometer ist, dass das gesamte Spektrum gleichzeitig aufgenommen wird. Ausserdem hat es eine sehr hohe Nachweiseffizienz, da keine Blenden zur Verbesserung der Auflösung notwendig sind.

Fourier-Transformations-Spektrometer: Aufbau eines Fourier-Transformations-Spektrometers als Michelson-Interferometer.