Die optischen Prinzipien von Geräten zur Spektralanalyse im ultravioletten UV), sichtbaren (VIS) und nahinfraroten (NIR) Licht sind in anderen Dokumenten der vorliegenden Site beschrieben. Beim modularen Aufbau können Spalt - Blende, Prisma oder Gitter, Abbildungsoptik und Vorrichtung zur Spektrum - Registrierung auf einen bestimmten Verwendungszweck hin wechselbar zusammengestellt werden. Im Folgenden wird in Ergänzung zu den anderen Kapiteln auf der vorliegenden Site ein modulares Selbstbau - Gerät mit variabler Ausstattung zur UV - VIS - NIR - Spektralanalyse vorgestellt.

 

Verzichten Sie bitte auf Experimente, bei denen potentiell gefährliche Chemikalien, Spannungen, Ströme und Licht - Quellen benötigt werden, in ihrer Wohnung, wenn dort auch Menschen mit beeinträchtigter Fähigkeit zur Wahrnehmung und Beurteilung von Gefahren leben (Kinder, seelisch Erkrankte)! Klären Sie auch Andere, mit denen Sie zusammenleben, über mögliche Risiken experimenteller Tätigkeiten auf und holen Sie deren Zustimmung hierfür ein! Achten Sie bitte auf Ihren Selbstschutz! Schützen Sie sich auch bei nur kurzem Arbeiten mit Gefahren - Quellen mittels Schutzhandschuhen, Schutzkleidung und Belüftung des Experimentierraums. Verzichten Sie außerhalb von speziellen Labor - Räumen auf Experimente, bei denen giftige Gase entstehen können! Halten Sie Wischtücher und eine Spritzflasche mit Wasser zur Augen - Spülung griffbereit! Installieren Sie im Experimentierraum einen Rauch - / Flammenmelder und halten Sie einen Feuerlöscher und eine Löschdecke griffbereit! Augen sollten vor Licht mit Wellenlängen unter 400 nm geschützt werden! Spezielle dicht an der Augen - Umgebung anliegende Schutzbrillen sind zum Beispiel im Lehrmittel - und im Experimentierbedarf - Handel erhältlich. Einfache Sonnenbrillen mit "CE" - Zeichen filtern bis 380 nm, Solche mit dem Aufdruck "UV 400" oder "100 Prozent UV-Schutz" bis 400 nm. Diese Deklarationen basieren nur auf Angaben der Herstellfirmen, eine Überprüfung ist in vielen Augenoptik - Geschäften möglich. Derartige Sonnenbrillen sollten großflächige Gläser, breite und eng anliegende Bügel sowie ---zwecks besserer Kontrast - Erkennung--- eine graue, braune oder dunkelgrüne Glas - Farbe aufweisen. Für Experimentierzwecke sollte die Tönung nur leicht sein, also der Filterkategorie 1 entsprechen. Da manche Billig - Brillen das Sehen durch Verzerrungen stören, sollte vor einem Kauf geprüft werden, ob eine gerade Linie auch durch die Brille so erscheint. [10] Eine Schutzbrille bewahrt die Augen auch vor mechanischen Verletzungen durch Splitter oder abrutschendes Werkzeug. Geräte, die elektromagnetische Wechselfelder erzeugen, können medizinische elektronische Geräte, auch im Körper implantierte, in ihrer Funktion beeinträchtigen! Bitte lassen Sie bei Experimenten mit Brennern die Flamme nie aus den Augen und löschen Sie vor Verlassen des Experimentierplatzes die Flamme!

 

Konstruktionsmaterialien

 

Die optischen Komponenten können auf Lochraster - Platinen - Platten, wie sie zum Aufbau elektronischer Schaltungen gebräuchlich sind, aufgeklebt werden. Das Lochraster erleichtert die Ausrichtung der Komponenten so, dass deren optische Achsen zu einer gemeinsamen Achse zusammenfallen. Die Lochreihen ermöglichen auch einfache Positionierungen der Bauteile parallel und senkrecht zueinander beim Aufkleben. Wegen vermuteter besserer Form - Stabilität wurden hier Vollkunststoff (Epoxid) - Platinen den Hartpapier - Varianten vorgezogen. Auch der Zuschnitt einer Platine auf eine gewünschte Abmessung mit rechtwinkeligen Schnittkanten wird durch die Lochreihen erleichtert. Das Sägen geht leicht mit einem Metallsägeblatt für Laubsägen oder besser kleine Bügelsägen.

Zur Befestigung der optischen Komponenten auf einer Grundplatte können sie an Rohrschellen aus Kunststoff mit flacher Bodenbasis, wie sie bei Elektroinstallationen Verwendung finden, geklebt werden so, dass die optische Achse einer Komponente mit der zentralen Achse der Innenöffnung einer Schelle zusammenfällt. Hier sind es "RO-CLIP" - Rohrschellen [1].

Als Grundbrett zur Aufnahme der Modul - Platten kann zum Beispiel ein Kunststoff - Schneidebrett aus dem Handel für Küchen - Bedarf verwendet werden. Zur Verringerung von störendem Streulicht im Gerät - Inneren kann die Oberseite des Bretts mit mattschwarzem Bastelpapier überklebt werden. Zur Abschirmung von Umgebungslicht kann das Grundbrett mit einem Gehäuse aus mattschwarz beschichtetem Bastelkarton oder aus mit mattschwarzem Bastelpapier beklebtem stabilen Platten - Material versehen werden. Auch ein schwarz ausgekleideter Verpackungskarton geht.

Sollen Klebungen reversibel ausgeführt werden, kann Photokleber zum Einsatz kommen, dessen Klebverbindungen allerdings nur wenig mechanisch belastbar sind und mit der Zeit schwächeln [4].

Eingangspalt - Blende

 

Versuche zur Herstellung einer Spalt - Blende, die den Licht - Eintritt des Spektralanalyse - Gerätes bildet, sind an anderer Stelle der vorliegenden Site beschrieben [8].

Spalte mit verstellbarer Breite des Licht - Durchlasses sind für etwa 50 EUR im Handel für naturwissenschaftliche Lehrmittel erhältlich. Deutlich preiswerter sind Mini - Schraubstöcke zum Halten von Uhren - Gehäusen, als "Watch Case Holder" im Handel [1], deren Haltebacken als Träger von Spalt - Backen aus Rasierklingen oder Teppichmesser - Klingen zweckentfremdet werden können. Auch aus Messschiebern (Schieblehren) können Spalte mit regelbarer Schlitz - Breite gefertigt werden.

Komponenten zur spektralen Licht - Zerlegung

 

Bei Prismen steigt die Fähigkeit zur spektralen Zerlegung von Licht gleichsinnig mit dem Kaufpreis und ist abhängig vom Prismenmaterial, es reicht von billigem Fensterglas bis zum teuren Schwerflint - Glas. Auch Kunststoff - Prismen sind im Handel. Bei billigen, mehr als Spielzeug gedachten Prismen kann an der optischen Qualität gespart worden sein, was manchmal ausdrücklich in einem Katalog angegeben ist. Inwieweit Solche trotzdem für Spektralanalyse - Geräte brauchbar sind muss ausprobiert werden.

Eine, allerdings potentiell gefährliche, Möglichkeit preisgünstig an hochwertige Prismen zu kommen besteht im Auseinanderbau von Prismen - Ferngläsern, die manchmal als Sonderangebote in Supermärkten oder Sonderposten - Webshops zu relativ geringen Preisen angeboten werden. Ferngläser mit Porro - Prismen sind am besten geeignet, hierbei haben die Prismen jeweils eine rechtwinkelige und zwei 45 Grad - Kanten. Bei Ausführungen mit Dachkant - Prismen sind Diese komplizierter geformt, weniger gut voneinander trennbar und wahrscheinlich weniger geeignet für spektralanalytische Zwecke. Dachkant - Prismen können zudem verspiegelt sein und einen Phasenkorrektur - Belag (P - Belag) tragen, Beides einer Verwendung für Spektralanalysen eher abträglich. Porro - Ferngläser sind erkennbar am "wuchtigeren" Bau und den gegen die Okulare nach außen versetzten Objektiven. Bei Dachkant - Gläsern liegen ein Objektiv und das zugehörige Okular in einer Flucht, diese Sorte hat ein "schlankeres" Aussehen und ist in guten Qualitäten teurer als die Porro - Variante. Möglicherweise sind auch nach dem Galilei - Prinzip gebaute Ferngläser ganz ohne Prismen im Handel. Vor einem Kauf sollte daher die Art des Fernglases bekannt sein. Beim Ausbau der Prismen ist Folgendes zu beachten:

 

Tragen Sie ausreichend dicke Schutzhandschuhe, um sich vor Verletzungen durch abrutschendes Werkzeug oder splitterndes Hartplastik zu schützen! Tragen sie eine rundum schließende Schutzbrille gegen Verletzungen der Augen durch umherfliegende Kleinteile! Arbeiten Sie alleine, herumschießendes Fernglas - Material kann Andere gefährden!

 

Bei der Gewinnung der in einem Fernglas verbauten Prismen ist es dem Verfasser wie folgt ergangen:

Da ein zum Lösen der winzigen Kreuzschlitz - Schrauben genügend kleiner Dreher fehlte, musste er sich mit einem Schaber - Messer mit abgeschrägter Klinge behelfen. Manche der Schräubchen waren erst nach, zum Teil gewaltsamer, Entfernung von Plastik - Abdeckungen erreichbar. Die Gummi - Armierung konnte mit einem Messer aufgeschnitten und dann abgezogen werden. Die beiden Objektiv - Rohre mussten ebenfalls mit Gewalt aus ihren Schraubfassungen herausgedreht werden, um an die unterliegenden Prismen zu gelangen. Die beiden Okulare mussten wegen fehlender Demontage - Möglichkeit am Rest - Fernglas verbleiben, konnten aber nach Wegbrechen von Hartplastik - Abdeckungen zur Seite gedreht werden, so dass die beiden okularseitigen Prismen ebenfalls zugänglich wurden. Die Prismen waren zum Einen mit kleinen Kunststoff - Klecksen, zum Anderen mit Spannfedern im Fernglas fixiert. Das Losdrücken der Federn war noch mal ein extra gefährlicher Akt, bei dem sie Meter - weit durch den Raum schnellten. Die Klebepunkte konnten mit einem Messer vorsichtig, um Kratzer an den Prismen zu vermeiden, gelöst und danach die gelockerten Prismen entnommen werden. Diese sollten nur an den aufgerauhten Seitenwänden angefasst werden. Finger - Abdrücke auf den glänzenden Flächen können mit einem Brillen - Putztuch entfernt werden.

Bild 1 Aus einem Porro - Prismen - Fernglas der Marke Bresser ausgebaut werden konnten 4 Prismen aus Barium - Kronglas BaK 4 und 2 konische Röhren mit den Objektiv - Linsen darin.

 

Beugungsgitter haben schon in Billigausführungen erheblich stärkere spektrale Licht - Zerlegekraft als Prismen, zudem ist der Zusammenhang zwischen Licht - Wellenlänge und Position eines Bild - Punkts in einem Gitter - Spektrum viel mehr einer Linearität angenähert als in einem Prisma - Spektrum, was die Wellenlänge - Position - Kalibrierung für ein Spektrum erheblich erleichtert [8]. Solche Gitter erzeugen jedoch zu einer definierten Licht - Quelle mehrere Teilspektren (Beugungsordnungen), die sich zu einem Gesamtspektrum überlagern, was dessen Auswertung erschwert.

Wegen der Überlagerung der Beugungsordnungen können in einem Gitterspektrum an einer Stelle mehrere Licht - Wellenlängen vertreten sein. Mit einem Prisma können diese unterschiedlichen Wellenlängen in einer Richtung senkrecht zur Erstreckung des Beugungsspektrums auseinandergezogen und so räumlich getrennt werden. Eine derartige Kombination aus Beugungsgitter und Prisma wird in einem Echelle - Spektralanalyse - Gerät genutzt.

Die Aufteilung des von einer Quelle kommenden Lichts auf die Teilspektren der Beugungsordnungen beim Gitter hat auch zur Folge, dass die Intensität eines Teilspektrums deutlich geringer ist als die eines Prisma - Spektrums. Mit der relativ größten Intensität ist das Teilspektrum der 1. Beugungsordnung vertreten.

Optische Prinzipien der Spektrum - Abbildung

 

Prinzip 1:  Das von der Spalt - Blende am Eingang des Geräts kommende Licht wird von einem Sammellinsen - Objektiv optisch erfasst. Der Abstand zwischen Spalt und Objektiv entspricht gerade dessen Brennweite. Dadurch wird von je einem gedachten Punkt innerhalb des Spalts kommendes, Kegel - förmig sich ausbreitendes Licht vom Objektiv in ein "Bündel" aus parallel zueinander verlaufenden Licht - "Strahlen" umgelenkt. In dieser Ausbreitungsform durchsetzt das Licht ein Prisma oder ein Beugungsgitter. Nach Durchlaufen des Prismas oder des Gitters können die Parallellicht - "Bündel" von einer weiteren modularen Sammellinsen - Optik auf eine Registriervorrichtung in der Brennpunkt - Ebene dieser Optik zu einem Spektrum - Bild umgewandelt werden. Wegen der Parallelität des jeweils von einem Blendenpunkt stammenden Licht - "Bündels" nach Durchlaufen des Objektivs und anschließend eines Prismas oder Gitters kann eine Abbildungsoptik, zum Beispiel eine auf "Unendlich" scharf gestellte Kamera, in beliebiger Entfernung zu diesen beiden Komponenten platziert sein, allerdings wird mit zunehmender Distanz ein Spektrum lichtschwächer. Ein Vorzug dieser Optik ist das --- zumindest theoretisch --- Fehlen der Verzerrung in einem abgebildeten Spektrum, die bei sich auseinander spreizendem (divergentem) Licht innerhalb eines durch Prisma oder Gitter tretenden "Bündels" auftreten würde. Je größer die Brennweite der ein Spektrum abbildenden Optik im Verhältnis zur Brennweite des Eingangsobjektivs ist, desto breiter auseinandergezogen wird ein Spektrum abgebildet.

Prinzip 2:  Auf ein divergierendes Licht parallelisierendes separates Objektiv wird der Einfachheit halber verzichtet. Es wird nur eine einzige Sammellinsen - Optik zur Abbildung eines Spektrums verwendet, die das vom Spalt und vom Prisma oder Gitter kommende Licht auffängt und in ihrer Bild - Ebene zu einem Spektrum formt. Je größer der Abstand zwischen der Optik und der Ebene des scharf abgebildeten Spektrums (Bildweite) im Verhältnis zum Licht - Weg zwischen dem Spalt und der Optik (Gegenstandsweite) ist, desto breiter auseinandergezogen wird ein Spektrum abgebildet. Die durch innerhalb eines von einem Spalt - Punkt kommenden Licht - "Bündels" divergent sich ausbreitendes Licht verursachte Verzerrung im Spektrum - Bild wird kleiner mit zunehmendem Abstand zwischen Spalt und Abbildungsoptik, dabei nimmt allerdings die Spektrum - Helligkeit ab.

Spektrum - Registrierung

 

Die Aussagekraft einer Spektrum - Abbildung nimmt unter sonst gleich gehaltenen Bedingungen mit zunehmender Breite der Spektrallinien ab und mit dem Abstand zwischen zwei zum Vergleich definierten Linien zu. Bei bildgebender Spektrum - Registrierung mit einer Digitalkamera sollte aber eine Spektrallinien auf dem Kamera - Sensor so breit sein, dass sie mehrere parallel zur Längsausrichtung der Linie verlaufende Sensor - Pixel - Reihen überdeckt. Das kann durch Öffnen eines Test - Spektrums mit Bild - Bearbeitung - Software und Darstellung - Vergrößerung bis zur Erkennbarkeit einzelner Bild - Pixel kontrolliert werden. So sind störende Rauschmuster der einzelnen Sensor - Pixel besser vom Muster einer Spektrallinie zu unterscheiden.

 

Bild 2 Auch wenn die Pixel - Muster in einem Bild - Anzeige - Fenster vom Muster der Licht - empfindlichen Sensor - Pixel - Anordnung in einer Digitalkamera abweichen geben die Bild - Pixel einen Anhaltspunkt dafür, wieviele Sensor - Pixel - Reihen ungefähr von der Breite einer Spektrallinie eingenommen werden. Hier im Bild einige Linien von Quecksilber.

 

Ist die Licht - Emission einer zu untersuchenden Quelle zeitlich stabil, zum Beispiel bei chemisch stabilen Proben - Lösungen, - Festkörpern oder Gasen in abgeschlossenen Behältern, kann auch die Bild - Ebene eines Spektrums mit einem einzelnen Licht - Sensor - Element mechanisch abgefahren, gescannt, werden. Die elektrischen Signale des Sensors können dann in Verbindung mit den Daten zu seinen Positionen in einer Werte - Liste dokumentiert werden, aus der wiederum eine Diagramm - Erstellung - Software ein Spektrum - Diagramm (Spektrogramm) erstellen kann. Bei solch einem Einzelsensor entfallen Störmuster im Spektrum, die durch unterschiedliche Ansprechempfindlichkeiten der einzelnen lichtempfindlichen Elemente in einem Multipixel - Sensor bedingt sind.

Statt eines Einzelsensors (Photodiode oder Phototransistor oder Licht - elektrischer Widerstand) kann auch eine billige Webcam oder ein digitales Mikroskop - Okular beim mechanischen Abfahren eines Spektrums, dessen Bild - Maße die Abmessungen eines Kamera - Sensors übersteigen, eingesetzt werden. Entweder kann der Sensor auf einen so schmalen Licht - empfindlichen Bereich abgeblendet werden, dass er wie ein Einzelsensor arbeitet, oder es können unter Nutzung der vollen Sensor - Fläche beim Abfahren eine Reihe überlappender Teilspektren - Photos erhalten werden, die dann per Bild - Bearbeitung zu einem Gesamt - Spektrum zusammengefügt werden können. Bei solchen Kameras werden allerdings manchmal schwache Licht - Signale bei der Bild - Erzeugung unterdrückt mit dem Ziel einer Ausblendung von störendem Untergrund - Rauschen.

Um den geometrischen Bereich der Licht - Empfindlichkeit einer Registriervorrichtung, die Abmessung eines Kamera - Sensors oder die Bewegungsstrecke eines mechanisch bewegten Licht - Einzelsensors, möglichst effektiv zu nutzen sollte die Abbildungsoptik so ausgelegt sein, dass für einen interessierenden Spektralbereich die Sensor - Fläche oder die mögliche Abtaststrecke eines Scanners in vollem Umfang genutzt wird. Bei einer Digitalkamera mit veränderlicher Brennweite (Zoom - Objektiv) ist die Vergrößerung oder Verkleinerung der Abbildung eines Spektrums leicht visuell kontrollierbar. Die Vergrößerung eines Spektrums, also das Auseinanderrücken von Spektrallinien, kann jedoch nur mehr spektrale Information bringen, wenn die Breite der Linien durch Verschmälerung der Eingangspalt - Blende auf das sinnvolle Minimum, siehe oben, eingeregelt werden kann.

Bei Aufnahme eines Spektrums mit einer Kamera sollten Spektrallinien möglichst parallel zu den Links - Rechts - Rändern eines Photos beziehungsweise den entsprechenden Randbegrenzungen eines Bild - Sensors ausgerichtet sein. Hierzu muss die Spalt - Blende eben diese parallele Ausrichtung zu diesen Rändern aufweisen. Das ist notwendig für eine optimale Umsetzung eines Spektrum - Photos in ein Spektrum - Diagramm (Spektrogramm) mit der hier verwendeten Freeware "ImageJ" [5]. Zur Umsetzung eines Spektrum - Photos in ein Spektrogramm wird im Photo ein Auswahlrahmen gezogen, dessen Begrenzungslinien parallel zu den horizontalen und vertikalen Bild - Pixel - Reihen verlaufen. Der Rahmen wird zur Mittelung von Bild - Rauschmustern und Helligkeitsvariationen innerhalb einer Spektrallinie in der Regel über mehrere horizontale Pixel - Zeilen hinweg gezogen. Innerhalb dieses Rahmens fasst "ImageJ" die Helligkeitswerte einer vertikalen Bild - Pixel - Spalte zu einem Wert zusammen, der entlang der horizontalen x - Achse, der Stellvertreterin für die Wellenlänge - Skala, im Spektrogramm als Diagramm - Graph - Punkt dargestellt wird. Steht eine Spektrallinie exakt aufrecht in einem Spektrum - Photo, überdeckt sie die wenigsten vertikalen Bild - Pixel - Spalten, nimmt daher auch im Spektrogramm über die x - Achse hinweg den geringstmöglichen Platz ein und wird so als schmalstmöglicher Peak dargestellt. Sind Spalt und Sensor - Ränder gegeneinander verdreht, steht eine Spektrallinie im Photo schief zu den Bild - Rändern. Dann überdeckt sie in ihrem Verlauf mehr vertikale Pixel - Spalten und damit Pixel - Nummern auf der x - Achse eines Spektrogramms als wenn sie exakt aufrecht stehen würde. Die Folge ist ein breiterer Peak zu dieser Linie im Spektrogramm und eine Überlappung von Peaks eng benachbarter Linien. Mit der Freeware "IrfanView" und ihrer Funktion "Feinrotation" können schief stehende Spektrallinien in vertikale Aufrechtstellung gebracht werden.

Spalt - Objektiv - Prisma - Modul: Variante 1

 

Der Spalt wurde hier aus einem Kleinbild - Dia - Rahmen durch Aufkleben zweier Rasierklingen gefertigt. Die einander parallel zugewandten Klingen - Schneiden bilden die Spalt - Blende, die Spalt - Öffnung beträgt beim nachfolgend beschriebenen ersten Test etwa 0,2 mm. Die eingeklebten Klingen wurden mattschwarz eingefärbt, verwendbar sind zum Beispiel Casein - Farbe oder ein Farbprodukt aus dem Modellbau - Handel [7]. Ein versuchsweise eingesetzter Permanent - Marker - Filzstift erzeugte nach dem Auftrocknen eine schwarz glänzende Schicht auf den Rasierklingen, was störendes Streulicht verursachen könnte. Die inneren Ausschnitte der Klingen wurden durch Aufkleben von mattschwarzem Bastelpapier, zugeschnitten auf die Außenmaße des Dia - Rahmens, auf die dem Modul - Inneren zugewandte Seite der Blende so überdeckt, dass diese Fassade nur einen schmalen Ausschnitt im Bereich des Spalts freiließ. Das Spalt - Dia wurde an eine kleine Rohrschelle der oben angegebenen Art als Standfuß angeklebt.

 

Bild 3 Die zum Innern des Spektralanalyse - Geräts hin weisende Seite der Spalt - Blende.

 

Bild 4 Die zur zu untersuchenden Licht - Quelle hin weisende Seite der Spalt - Blende mit der Rohrschelle als Standfuß.

 

Als Objektiv dient hier eine aus 2 Glas - Linsen bestehende, bezüglich Farbfehlern bei der Abbildung korrigierte, also achromatische, Fertigkombination [2].

Das Prisma besteht aus Glas und hat einen gleichseitigen Querschnitt [3].

Auch das Objektiv wurde an eine kleine Rohrschelle als Halterung angeklebt. Zur Ermittlung des für die vorliegende Modul - Variante optimalen Abstands zwischen Spalt und Objektiv wurde ein Dia - Rahmen gleicher Art wie bei der Spalt - Blende und auf derselben Rahmenseite wie die Klingen bei der Spalt - Blende mit weißem Papier beklebt so, dass der Papier - Schirm auf dem Dia - Rahmen die gleiche Lage einnahm wie die den Spalt bildenden Rasierklingen auf dem Spalt - Dia. Auch dieses Bildschirm - Dia wurde an eine Rohrschelle als Halterung angeklebt. Dann wurde das Schirm - Dia mit seiner Halterung auf eine kleine Lochraster - Platine mit Photokleber reversibel an derselben Stelle und genau so ausgerichtet aufgeklebt wie später die Spalt - Blende. Sodann wurde das Objektiv vor dem Schirm lose positioniert sowie parallel zur Ebene des Schirm - Dias und mit der Objektiv - Zentralachse zur Schirm - Mitte weisend ausgerichtet. Dann wurde die Platine auf ein weit entferntes Kontrast - reiches Motiv gerichtet und der Abstand zwischen Objektiv und Bild - Schirm so lange verändert, bis das Motiv scharf auf dem Schirm abgebildet wurde. In dieser Position des Objektivs wurde es dann auf die Platine aufgeklebt.

 

Bild 5 Auf der Platine stehen Bild - Schirm und Objektiv so zueinander, dass ein entferntes Motiv, hier die Silhouette von Haus - Dächern in der Nachbarschaft, scharf auf dem Schirm abgebildet wird. Damit steht der Schirm nahezu in der Brennebene des Objektivs.

 

Im nächsten Schritt wurde das Schirm - Dia gegen das Spalt - Dia ausgetauscht so, dass der Spalt in der gleichen Ebene wie der Bild - Schirm, und damit in etwa in der Brennebene des Objektivs, zu liegen kam.

Danach wurde eine der beiden Grundflächen des Prismas mit Photokleber bestrichen und dicht vor dem Objektiv auf die Platine gesetzt. Zur spektralen Zerlegung des Lichts werden 2 brechende Seitenflächen des aufrecht stehenden Prismas genutzt, die dritte Fläche ist inaktiv. Die Fläche, in die das vom Objektiv kommende Licht ins Prisma eintritt, muss schräg zum Objektiv stehen: Die von ihr mit der inaktiven Seitenfläche gebildete Prisma - Kante steht dicht vor dem rechten oder dem linken Rand des Objektivs, die mit der zweiten aktiven Fläche gebildete Kante steht etwas entfernt vom jeweils anderen Objektiv - Rand. Diese beiden alternativ möglichen Ausrichtungen des Prismas relativ zum Objektiv entscheiden darüber, ob das spektral zerlegte Licht in Richtung seines Ausbreitungswegs nach links oder nach rechts abgelenkt wird. In Bild 4 ist ist es die Links - Alternative. Solange der Klebstoff noch flexibel ist, wird der Spalt gegen eine helle Fläche gerichtet und das aufgesetzte Prisma vor dem Objektiv um seine vertikale Achse gedreht und etwas hin und her geschoben, bis beim Blick durch das Prisma in Höhe des Objektivs ein Spektrum mit maximaler Breite und ohne kurvige Verbiegung zu sehen ist.

 

Bild 6 Das fast fertige Modul noch ohne den Licht absorbierenden Anstrich.

 

Als Licht - Quelle für die im Folgenden wiedergegebenen Test - Spektren diente eine an anderer Stelle der vorliegenden Site beschriebene Niederdruck - Quecksilberdampf - Gasentladungsröhre [9]. Da sie UV - Licht abstrahlt, sollten die Augen aller an solchen Experimenten Beteiligten mit einer UV - Schutzbrille vor Schäden bewahrt werden. Das Varioobjektiv der zur Bild - Aufnahme verwendeten Digitalkamera wurde auf maximale Brennweite (55 mm) eingestellt und die Entfernungseinstellung war nahe "Unendlich", sie wurde auf optimale Bild - Schärfe feinreguliert. Wegen des ausgedehnten schwarzen Hintergrunds um die Spektrallinien hätte die Belichtungsautomatik der Kamera die Linien stark überbelichtet. Daher wurde bei zwecks besserer Abbildungsschärfe maximaler Blenden - Zahl - Einstellung die Belichtungszeit manuell gesteuert mittels der Langzeit - Belichtungsfunktion "B(old)".

Es zeigte sich, dass die Breite der Spektrallinien, die von der Breite des Eingangsspalts wesentlich bestimmt wird, im Verhältnis zu den Abständen zwischen den Linien viel zu groß ist für eine Auswertung eines Spektrums einer Analysenprobe, die aus mehr als einem chemischen Element besteht, siehe den Ausschnitt aus dem primären Kamera - Photo in Bild 7.

In einem Spektrum - Photo visuell schwer erkennbare Muster treten deutlicher hervor in einem aus dem Photo erstellten Spektrum - Diagramm, hier unter Verwendung der oben genannten Freeware "ImageJ" angefertigt.

 

Bild 7 Mit dem Modul mit 0,2 mm breitem Spalt und einer Digitalkamera erhaltenes Spektrum sowie Diagramm dazu. Darin eingetragen sind die Wellenlängen in nm zu den Spektrallinien von Quecksilber, die durch die Diagramm - Peaks repräsentiert werden.

 

Durch Kontrolle der Spalt - Weite unter einem Mikroskop bei Anfertigung einer von Rasierklingen gebildeten Blende konnte der Verfasser die Weite auf etwa 0,1 mm herunterdrücken. Damit, bei ansonstem gleichem Modul - Aufbau wie oben, wurden folgende Spektren und zugehörige Spektrogramme der oben genannten Licht - Quelle erhalten:

 

Bild 8 Eine mit dem nur 0,1 mm breiten Eingangsspalt des Moduls theoretisch mögliche bessere Trennung der Spektrallinien voneinander wird hier durch verbreiterte Abbildung der Spektrallinien, vielleicht verursacht durch intensivere Belichtung, verhindert. Andererseits sind wegen stärkerer Belichtung jetzt im Spektrogramm die Linien bei 404,7 und bei 491,6 nm gut erkennbar [6].

 

Bild 9 Mit dem 0,1 mm - Spalt und bei reduzierter Belichtung, vergleiche die Grauwert - Skala mit den Skalen in Bildern 7 und 8, verschwinden die schwachen Linien bei 404,7 und bei 491,6 nm zwar im Rauschen - Untergrund des Kamera - Bildes, dafür wird die gelborange Linien - Gruppe im Bereich um 579 nm jetzt von der grünen Linie bei 546,1 nm im Spektrogramm etwas besser abgesetzt dargestellt als in Bildern 7 und 8. Beachte den gegenüber Bildern 7 und 8 anderen Abbildungsmaßstab bei der Aufnahme des Spektrums, erkennbar an den anderen Positionen und Breiten der Spektrogramm - Peaks auf der Pixel - Distanz - Skala.

 

Wäre eine mit zunehmender Belichtung zunehmend intensive Streustrahlung von belichteten Sensor - Pixeln auf Nachbarpixel Ursache der Linien - Verbreiterung, hätten die schwachen Linien bei 404,7 und 491,6 in Bild 8 schmaler ausfallen sollen als die stärkeren Nachbarlinien, vergleiche Bild 9. Da die für Bild 8 stärkere Belichtung über verlängerte Belichtungszeit erfolgte, könnte auch die mit Letzterer zunehmende Erwärmung der belichteten Kamera - Sensor - Pixel und ihrer Nachbarn eine Rolle spielen.

Die scharfen Spektrogramm - Peaks bei Pixel 304 in Bild 7 und bei Pixel 302 in Bild 8 sind möglicherweise durch eine störende Einspiegelung in das zu wenig vor Störlicht geschützte Modul verursacht, da eine einzelne Spektrallinie unter den hier gegebenen Bedingungen keinen derart spitzen Peak erzeugen sollte, vergleiche die anderen Linien - Peaks, und da die beiden Peaks nur in den Spektrogrammen zu den oben gezeigten, unter ähnlichen Bedingungen aufgenommenen Spektrum - Photos auftauchen, in mit anderen Positionierungen von Licht - Quelle, Modul und Kamera aufgenommenen Spektren aber nicht, vergleiche Bild 9. Das zeigt, dass vor einer analytischen Anwendung des Selbstbau - Geräts ein Test - Spektrum aufgenommen und auf Störmuster durchsucht werden sollte.

Eine Spalt - Blende kann auch aus mattschwarzem Bastelpapier angefertigt werden. Mattschwarzer Karton ist nur oberflächlich beschichtet, seine hellen Schnittkanten in einer Spalt - Blende hätten weniger scharfe Spektrallinien zur Folge und hätten eine Nachschwärzung nötig, aber dann wäre die Schwärzung von Klingen - Schneiden die bessere Alternative. Schwarzes Bastelpapier ist im Bastelbedarf - und Experimentiermaterial - Handel erhältlich. Auch größere Warenhäuser mit Universalwaren - Angebot führen es. Als Notbehelf kann auch dünner heller Karton mit schwarzem Fasermalstift gefärbt werden, aber dann besteht die Gefahr einer Wellung des Papiers, was die Spalt - Qualität beeinträchtigen würde. Beispielhaft ist im Folgenden die Herstellung eines Papier - Spalts beschrieben:

Als Träger des Papiers dient ein Dia - Rahmen. Aus mattschwarzem Bastelpapier wurde ein Quadrat ausgeschnitten mit Seiten - Längen etwas kleiner als die des Rahmens. Dann wurde das Quadrat in zwei gleiche Hälften zerschnitten. Wenn die Schnittkanten genau so, wie sie beim Schneiden anfallen, auch später die einander zugewandten Spalt - Kanten bilden, kann der Spalt besonders schmal gehalten werden, da dann auch Unregelmäßigkeiten der Schnitt - Spur sich auf beiden Kanten - Seiten entsprechen. Auch sollte die etwas mattere Seite des Papiers zum Innern des Spektralanalyse - Geräts weisen und die etwas glänzendere als Klebfläche dienen. Markierungen auf den beiden Quadrat - Hälften vor dem Zerschneiden erleichtern ihr "richtiges" Zusammenfügen zum Spalt. Die beiden Quadrat - Hälften wurden so auf die dunklere Seite des Dia - Rahmens geklebt, dass der von ihnen gebildete Spalt parallel zur längeren Seite des inneren Dia - Rahmen - Fensters verläuft, so wird ein längerer Abschnitt des Spalts nutzbar. Der hier verwendete Dia - Rahmen hat in den Mitten der Außenkanten kleine Kerben, die beim Positionieren der beiden Spalt - Hälften beim Aufkleben helfen können: Der Spalt - Schlitz sollte möglichst genau entlang der gedachten Verbindungslinie zwischen zwei gegenüberliegenden Kerben ausgerichtet werden. Weniger schnell abbindender Kleber gibt mehr Zeit, die Spalt - Hälften so zu schieben, dass ihre Kanten zum Einen parallel zu den Außenkanten des Dia - Rahmens ausgerichtet sind und zum Anderen einen möglichst schmalen Schlitz inmitten des inneren Dia - Rahmen - Fensters bilden. Eine helle Fläche hinter dem Dia sollte gerade noch durch den Schlitz durchscheinen und der Schlitz sollte in seinem Längsverlauf möglichst gleich breit erscheinen. Eine etwas konische Schlitz - Breite geht aber auch, dann muss in einem Spektrum eine bezüglich Helligkeit und spektraler Auflösung besonders zur Auswertung geeignete Stelle quer zum Spektrum - Verlauf gesucht werden.

 

Bild 10 Die Papier - Spalt - Blende. Die Spalt - Öffnung ist im Bild zur besseren Erkennbarkeit per Bild - Bearbeitung etwas deutlicher nachgezeichet.

 

Bild 11 Die Papier - Spalt - Blende in der Original - Form im Makro - Bild. Zur Abschätzung der Öffnungsbreite ist eine mm - Skala einkopiert. Die lichte Weite variiert etwas über den Längsverlauf hinweg, bedingt durch den etwas ungleichmäßigen Scherenschnitt. Daher kann die Auswertung eines mit diesem Spalt aufgenommenen Linien - Spektrums sowohl in Höhe einer breiteren Spalt - Partie erfolgen, wo die Spektrallinien zwar wie der Spalt selbst breiter, aber auch intensiver sind, als auch in Höhe einer schmalen Spalt - Partie, wo Spektrallinien zwar Licht - schwächer, dafür aber besser voneinander getrennt sind.

 

Der Papier - Spalt scheint, zumindest stellenweise, eine Breite von weniger als 0,1 mm aufzuweisen. In die hier getestete Modul - Variante 1 eingebaut wurde bei gleichen photographischen Aufnahmebedingungen wie bei den obigen Spektren folgendes Quecksilber - Spektrum erhalten:

 

Bild 12 Die bei Zuschneiden des Papier - Spalts aufgeworfenen Papier - Fasern ragen in den Spalt hinein und erzeugen Schattierungsflecken in den Spektrallinien. Der im Vergleich mit den bei den obigen Spektren - Photos verwendeten Spalten noch schmalere Spalt ermöglicht wegen schmalerer Spektrallinien die deutliche Trennung der gelborangen Linien - Gruppe im Bereich um 579 nm von der grünen Linie bei 546,1 nm im Quecksilber - Spektrum. Wegen der geringeren vom Spalt durchgelassenen Licht - Intensität musste allerdings für das nebenstehende Photo 40 sec lang belichtet werden. Zu den Wellenlängen der Spektrallinien und zugehörigen Spektrogramm - Peaks siehe Bild 7.

Spektrum - Aufnahme mit preisgünstigen Digitalkameras

 

Die obigen Testbilder zur Spektrum - Aufnahme mit dem "Spalt - Objektiv - Prisma - Modul: Variante 1" wurden mit einer teuren Digitalkamera gewonnen. Mit Kameras unter 50 EUR waren die Ergebnisse wie folgt. Berücksichtigt sind nur Modelle mit durch Drehen am Objektiv oder an einem Drehring manuell einstellbarer Entfernung. Ein Autofocus wäre in der Ultraschall - Variante mit der Scharfstellung auf die von Prisma, Beugungsgitter und je nach Modul auch Eingangsobjektiv verdeckte Spalt - Blende überfordert, aber auch auf Bild - Kontrast - Ermittlung basierende Systeme würden bei unterschiedlich scharfen Spektrallinien oder Spektren mit stufenlos erscheinender Helligkeitsverteilung an ihre Grenzen kommen. Als Eingangsspalt fungierte jeweils der besonders schmale aus Papier, siehe oben, daher die Flecke innerhalb der Spektrallinien. Die das Spektrum erzeugende Licht - Quelle war wieder die Quecksilber - Röhre [9].

 

Bild 13 Plugable USB 2.0 Digital Microscope Vor der erstmaligen Inbetriebnahme wurde die Durchführung des USB - Kabels am Mikroskop - Gehäuse mit einer Klebstoff - Manschette versehen, da nach Mitteilung in einem Forum der Kabel - Mantel dort zum Aufreißen neigt. Zur optimalen Nutzbarkeit des Geräts wurde eine Software der Herstellfirma installiert [11]. Im Software - Ordner "Plugable Digital Viewer" öffnet Klicken auf "Digital Viewer" ein Bild - Anzeige - Fenster, das aber ---zumindest beim Verfasser--- bei jedem neuen Öffnen auf die Notebook - Kamera voreingestellt war. Über das Zahnrad - Symbol "Einstellung" kann das Mikroskop als Bild - Quelle ausgewählt werden sowie die Pixel - Auflösung, hier maximal 1600 x 1200. Weitere Einstellungen sind möglich. Mit "Anwenden" werden Diese aktiviert. Mit "Weiteres...." kann ein Fenster geöffnet werden, das eine manuelle Belichtungseinstellung ermöglicht, wenn das Häkchen bei "Autom." entfernt wird. Hier sind weitere Einstellungen zur Steuerung einer Aufnahme möglich. Fixiert werden sie mit "Übernehmen" und "OK". Wegen Verwackelungsgefahr sollte statt der Sensor - Taste am Mikroskop der virtuelle Schnappschuss - Button im Aufnahme - Fenster des Steuerprogramms zur Aufnahme von Schnappschüssen benutzt werden. Diese werden im Ordner "Single Shots" gespeichert, zugänglich über den Ordner mit den Software - Dateien zur Mikroskop - Steuerung. Der Ordner ist zwar auch im Aufnahme - Fenster des Mikroskops angegeben, von dort aus aber ohne Öffnungsmöglichkeit. Im Fenster führt aber ein Klick auf die Schaltfläche "Weiteres...." zum Schnappschuss - Archiv. Nach Ausschalten der Licht - Quelle am Mikroskop wurde es auf ein weit entferntes Objekt scharf gestellt, also praktisch auf "Unendlich", und hinter dem Prisma des Moduls so positioniert und um seine Längsachse gedreht, dass die Spektrallinien etwa in der Bild - Mitte aufrecht standen. Bei den Aufnahme - Eigenschaften wurden einmal die Standard - Voreinstellung belassen, oberes Teilbild, und einmal maximale Helligkeit und Verstärkung, minimaler Kontrast und Gamma - Wert sowie maximaler Hintergrund gewählt, um Licht - schwache Spektrallinien hervorzuheben, unteres Teilbild. Da die Mikroskop - Kamera bei beiden Aufnahmen etwas unterschiedlich positioniert war, entsprechen gleiche Distanzen auf den beiden Pixel - Skalen der Spektrogramme etwas unterschiedlichen Wellenlänge - Differenzen. Mit der Standard - Einstellung, oberes Teilbild, werden die Farben der Spektrallinien naturgetreuer wiedergegeben, erhebt sich aber der gelborange Linien - Komplex nur schwach über den Untergrund. Bei Hervorhebung Licht - schwacher Muster, unteres Teilbild, treten zwar die gelborangen Linien deutlich hervor, erscheinen die Linien - Farben aber verfremdet. Es werden dabei anscheinend nur Helligkeiten oberhalb eines Schwellenwerts, im Spektrogramm die horizontalen Graph - Abschnnitte zwischen den Peaks, im Bild wiedergegeben. Die beiden Aufnahmen zeigen, dass Farbtreuheit eines Bildes, Höhenverhältnisse der Spektrogramm - Peaks und das Auftreten von Negativpeak - Artefakten am Flankengrund eines Peaks von Einstellungen in der Steuersoftware abhängen. Das wurde auch bei einem anderen Kamera - Modell beobachtet [12].

 

Bild 14 hama PC-Webcam "AC-150" Für diese Kamera wird eine reale Pixel - Auflösung von 640 x 480 angegeben. Bei Ansteuerung mit der Freeware "Amcap" fehlen Möglichkeiten zur Belichtungssteuerung und eine Schnappschuss - Funktion per Software. Da auch die Schnappschuss - Taste an der Kamera funktionslos war, wurde nebenstehendes Spektrum per Bildschirm - Druck gewonnen. Die Kamera kann aber auch mit der frei herunterladbaren Software zum "Plugable Microscope", siehe oben, betrieben werden und spricht dann auf deren Manipulationsmöglichkeiten an [11]. Zur Einstellung auf "Unendlich" wurde die Kamera wieder auf weit entfernte Objekte scharf gestellt mittels des drehbaren Objektivs. Die dann erfolgte Positionierung der Kamera am "Modul: Variante 1" erwies sich als schwierig, da schon bei kleinen Abweichungen von der übereinstimmenden Lage der optischen Achsen von Kamera und Modul die Spektrallinien verzerrt dargestellt wurden oder ganz aus dem Bild - Feld verschwanden. Wie das Spektrum nebenan zeigt, konnte bei einer Aufnahme jeweils nur eine Spektrallinie scharf dargestellt werde, hier im Bild die grüne Quecksilber - Linie, Hinweis auf Fehlen einer Farbkorrektur - Optik im Objektiv. Eine blaue Linie erscheint verbreitert, weitere Linien wie die in weiter oben abgebildeten Spektren fehlen. Das Spektrogramm wurde von einem Spektrum - Photo - Ausschnitt in Höhe der schmalen Abschnitte der Spektrallinien erstellt.

 

Bild 15 USB - Digital - Mikroskop "DP-M13 Auto Focus eScope" von Oitez Dieses Mikroskop hat einen 1600 Pixel x 1200 Pixel - 1/3 Zoll - CMOS - Sensor. Anstelle der Autofocus - Funktion kann der zugehörige Motor in der Optik auch manuell aktiviert werden. Da aber die betreffenden Tasten am Mikroskop selbst angebracht sind, besteht die Gefahr einer Verschiebung der Mikroskop - Position beim Drücken der Tasten. Zudem ist die Wirkung einer Motor - Betätigung erst nach einer geringen zeitlichen Verzögerung auf dem Vorschau - Bild erkennbar, was die Scharfstellung etwas erschwert. Daher auch die weniger scharfen Spektrallinien im Test - Bild. Besonders die beiden blauen Linien scheinen so verbreitert abgebildet, dass sie im Photo und im Spektrogramm überlappen. Da für die um das Objektiv herum angeordnete LED - Objekt - Beleuchtung eine Ausschaltfunktion fehlte wurden die LED mit einer Maske aus schwarzem Bastelpapier kaschiert.

 

"Hochleistungskamera Grundig" (Made in China)

Diese Webcam hat eine reale Pixel - Auflösung von 640 x 480, die Angabe 5 Megapixel auf der Verpackung dürfte ein Interpolationswert sein. Beim Versuch, sie für eine Spektrum - Test - Aufnahme mit der Modul - Variante 1 zunächst auf "Unendlich" scharf zu stellen, blieben die aufgenommenen Objekte im Vorschau - Bild leicht unscharf. Den Grund dafür zeigte das danach aufgenommene Quecksilber - Linien - Spektrum: Es konnte durch Drehen am Kamera - Objektiv immer nur jeweils eine Linie scharf abgebildet werden, wie bei der "hama Webcam AC-150" auch, siehe oben. Anscheinend fehlt auch dem Objektiv dieser Webcam eine Farbkorrektur - Linse.

 

Hama "MX Pro II" Webcam

Zu den Eigenschaften dieser Webcam siehe ein anderes Kapitel der vorliegenden Site [12]. Beim dort beschriebenen Einsatz als Spektrograph - Kamera traten in den Spektren Artefakte auf. Zudem wurden Bild - Signale unterhalb einer Intensitätstschwelle unterdrückt. Daher blieb dieses Modell bei den Tests hier außen vor.

 

Bild 16 Webcam "Hama Speak2" Das mit dieser Kamera aufgenommene Spektrum zeigt eine infolge Überbelichtung verbreiterte grüne Spektrallinie. Immerhin sind vier markante Quecksilber - Linien zu sehen und das Spektrogramm ist frei von erkennbaren Artefakten.

 

Webcam "Logilink UA0101"

Auf einen Test als Spektrograph - Kamera wurde wegen zu geringer Bild - Schärfe bei Einstellung des Objektivs auf "Unendlich" und wegen Farbartefakten verzichtet.

Zwischenbilanz

 

Bei Billigkameras muss mit behinderter Darstellung von Spektrum - Mustern zum ultravioletten oder zum infraroten Spektralbereich hin gerechnet werden wegen in den Geräten vorhandenen UV - und IR - Sperrfiltern. Wird die Erfassung im Bild durch Manipulation der Helligkeitseinstellungen verstärkt, können Störmuster auftreten, was besonders in Spektrogrammen erkennbar ist, siehe zum Beispiel Bild 13, unteres Teilbild, in dessen Spektrogramm die Spektrallinien - Peaks von kleinen Negativ - Peaks flankiert werden.

 

 

Fremdobjektive an Digitalkameras

 

Webcam - Objektive bilden in den oben beschriebenen Modulen wegen ihrer geringen Brennweite Spektren nur mit relativ geringer Ausdehnung entlang der Wellenlängen - Dimension ab. Bei ihnen sind die bei Digitalkameras üblichen Sperrfilter für infrarotes (IR) und ultraviolettes (UV) Licht oft im Objektiv selbst enthalten, erkennbar an einem rötlichen oder bläulichen Schimmer im Linsen - System bei einem bestimmmten Einfallswinkel des Tageslichts. Dann kann es sein, dass bei Ersatz eines ursprünglichen Objektivs durch ein anderes ohne solche Filter bei Test - Aufnahmen an Alltagsmotiven im Tageslicht die Bilder verschwommen bleiben, wenn die Ersatz - Optik nur für den sichtbaren (VIS) Bereich des Lichts Brennweite - korrigiert ist. Bei Aufnahme eines Spektrums stört eine fehlende solche Korrektur jedoch weniger, da hier die verschiedenen spektralen Anteile des Lichts räumlich auseinandergezogen abgebildet werden. So bleibt zum Beispiel eine unscharfe Abbildung von IR - und UV - Partien eines Spektrums ohne Einfluss auf die scharfe Abbildung des VIS - Bereichs. Zur scharfen Abbildung der IR - oder UV - Bezirke muss dann die Abbildungsschärfe jeweils nachgeregelt und ein separates Spektrum aufgenommen werden. Ein Test mit einem Objektiv ohne Sperrfilter und mit einer Kamera ohne Filter direkt auf dem Bild - Sensor sollte daher nur anhand eines Spektrums vorgenommen werden.

 

 

Quellen und Anmerkungen

 

1.	Erhältlich zum Beispiel bei Fa. Pollin: http://www.pollin.de
2.	"OPTI Media Achromat Nr. 51" mit 18 mm Durchmesser und 25,5 mm Brennweite. Erhältlich zum Beispiel bei Fa. Astromedia: http://www.astromedia.de
3.	Bezugsquelle für das Prisma zum Beispiel wie bei 2. angegeben.
4.	Zum Beispiel "Fotoklebstoff" der Firma Hama.
5.	Näheres zum Gebrauch der Freeware "ImageJ" in Kapitel: "Spektrogramm - Erstellung und Selbstbau - Spektrographen"
6.	Die Intensität der Quecksilber - Emissionslinie bei 491,6 nm variiert auch mit dem Gas - Druck in der Entladungslampe und damit auch mit der Brenndauer der Lampe nach einem Einschalten. Siehe hierzu: Emissionsspektrum. Beitrag in Wikipedia / Die freie Enzyklopädie: https://de.wikipedia.org/wiki/Emissionsspektrum
7.	Casein - Farbe: Zum Beispiel "Plaka". Mattschwarze Modellbau - Farbe: Zum Beispiel "Humbrol Enamel".
8.	Siehe Kapitel: Prismen, Gitter und Spalte für die Spektralanalyse
9.	Siehe Kapitel: Kalibrierlichtquellen
10.	Heinrich, Christian: Die Wellenblocker. In: Apotheken Umschau 01. Juni 2020; (A 06 / 20): 30 - 31.
11.	Software für das "Plugable Microscope": http://plugable.com/drivers/microscope
12.	Zur "Hama MX Pro II Webcam" siehe Kapitel: Selbstbau - Spektrograph mit Webcam