Spektralmessung

Spektralmessung, oft auch als Spektralanalyse bezeichnet, ist ein Verfahren zur Bestimmung der spektralen Eigenschaften von Licht, Strahlung oder anderen elektromagnetischen Signalen. Dabei wird die Verteilung der Intensität über verschiedene Wellenlängen oder Frequenzen gemessen, um Informationen über die Zusammensetzung, Temperatur, Bewegungen oder physikalische Zustände der untersuchten Probe zu erhalten.

Die Messung erfolgt üblicherweise mit einem Spektrometer, das das einfallende Signal in seine einzelnen Wellenlängen zerlegt, beispielsweise durch ein Prisma, ein Beugungsgitter oder interferometrische Methoden. Moderne Geräte nutzen photonische Detektoren wie CCD‑ oder CMOS‑Arrays, die eine gleichzeitige Erfassung eines breiten Wellenlängenbereichs ermöglichen. Die resultierenden Daten werden als Spektren dargestellt, in denen Peaks oder Absorptionslinien charakteristische Merkmale des Materials oder der Quelle markieren.

Anwendungen finden sich in zahlreichen Fachgebieten: In der Astronomie ermöglicht die Spektralmessung die Bestimmung von Sternentypen, Radialgeschwindigkeiten und chemischen Zusammensetzungen. In der chemischen Analytik dient sie der Identifizierung von Substanzen durch deren charakteristische Emissions- oder Absorptionslinien. In der Halbleiter‑ und Materialforschung werden Bandlücken, Defekte und Oberflächenbeschichtungen untersucht. Auch in der Umweltüberwachung wird die Messung von Gasabsorptionen zur Bestimmung von Schadstoffkonzentrationen eingesetzt.

Die Genauigkeit von Spektralmessungen hängt von Faktoren wie Auflösung des Spektrometers, Kalibrierung gegenüber bekannten Referenzlinien und Stabilität der Detektortechnik ab. Standardisierte Verfahren und internationale Normen, etwa die ISO‑17025 für Laboratorien, regeln die Durchführung und Dokumentation, um reproduzierbare und vergleichbare Ergebnisse zu gewährleisten.