spektraltransmitansanalyse

Spektraltransmitanzanalyse bezeichnet die Bestimmung der spektralen Transmittanz eines Materials, das Verhältnis der durch das Material hindurchtretenden Lichtmenge zur einfallenden Lichtmenge als Funktion der Wellenlänge λ. Das Transmissionsspektrum wird meist im UV–Vis–Spektralbereich oder im Infrarotbereich aufgezeichnet und gibt Aufschluss über optische Eigenschaften des Materials.

Die Messung erfolgt typischerweise mit einem Spektrophotometer oder einem FTIR-/UV–Vis-System. Die Transmittanz T(λ) ist ein Verhältnis zwischen 0 und 1 (oft als Prozentwert angegeben). Der damit zusammenhängende Parameter Absorption A(λ) erhält man durch A(λ) = -log10[T(λ)]. In vielen Anwendungen folgt die quantitative Analyse dem Beer-Lambert-Gesetz, A = ε(λ) c l, wobei ε das molare Extinktionskoeffizient, c die Konzentration und l die Probelänge (Dicke) ist. Bei lichtstreuenden Proben muss Streulicht berücksichtigt werden, beispielsweise durch Integrating-Sphere-Technik oder Referenzmessungen.

Typische Anwendungen umfassen die Charakterisierung optischer Beschichtungen, Filter, Glas, Polymere, Dünnschichtsolarzellen sowie Umweltproben. Transmissionsspektren liefern Informationen über Molekülstrukturen (durch gebundene Vibrationen im IR) oder Elektronenübergänge (im UV–Vis), und sie dienen der Qualitätskontrolle sowie der Bestimmung von Materialdicken oder Konzentrationen.

Wichtige Aspekte sind Kalibrierung, Baseline-Korrektur, Detektorempfindlichkeit und der Spektralbereich. Grenzen ergeben sich durch Streuung, Mehrfachreflexionen, Probenhomogenität und Dicken- bzw. Konzentrationsabhängigkeit der Probe.