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L I C H T   M E S S E N   (Fortsetzung)
4. RADIOMETRISCHE MESSUNGEN   (Fortsetzung)

4.4 Spektral aufgeloeste Messungen (Fortsetzung)


4.4.1 Warum spektral aufloesen?
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Schlagwoerter:
FLACHER EMPFINDLICHKEITSVERLAUF | WELLENLAENGENGRENZEN | ANEINANDERSTOSSENDE DURCHLASSBAENDER

Schon Abschnitt 4.0 stellte fest, dass man bei radiometrischen Messungen immer die WELLENLAENGENGRENZEN im Auge behalten muss.
Bild 4.4.1-a zeigt ein Beispiel: Der Detektor hat grosse Bandbreite. Trotzdem hat aber sein spektraler Empfindlichkeitsverlauf zwei tiefe Einbrueche: bei 600nm und bei 1000nm. Waehrend der Einbruch bei 600nm das Messergebnis beeinflusst, tut das der (groessere!) Einbruch bei 1000nm nicht. Das kommt daher, dass das zu messende Signal bei 600nm stark ist, bei 1000nm dagegen Null.

Bild 4.4.1-a: breitbandiger Detektor mit nicht-flachem Empfindlichkeitsverlauf (14 kByte)

Um das Messergebnis abzuleiten, muessten wir die Spektralverlaeufe der Beleuchtung und des Detektors Wellenlaenge fuer Wellenlaenge miteinander multiplizieren und dann die Ergebniskurve uebers ganze Spektrum integrieren. Tatsaechlich aber finden diese Multiplikation und diese Integration tief unten in der Hardware des Radiometers statt. Man hat gar keinen Zugang zu den beiden Spektralverlaeufen. Man bekommt nur eine Ergebnis-Zahl, naemlich den Integralwert der Produktkurve.

Aus all dem sehen wir: Noetig ist fuer die Detektoren bei allgemeiner breitbandiger radiometrischer Messung
* nicht nur eine Bandbreite, die groesser ist,
  als die der zu messenden Strahlung;
* sondern auch innerhalb dieser Bandbreite
  ein FLACHER EMPFINDLICHKEITSVERLAUF.

Gar nicht leicht zu kriegen.

Aber wir koennen diesen idealen Detektor ersetzen. Wir nehmen einen ganzen Satz schmalbandiger Detektoren und waehlen sie so, dass sie jeweils ANEINANDERSTOSSENDE DURCHLASSBAENDER haben (Bild 4.4.1.-b). Obwohl nun die Huellkurve all dieser vielen Einzeldetektor-Empfindlichkeiten denselben Spektralverlauf hat, wie in Bild 4.4.1-a, ist dies hier kein Problem mehr. Jedes einzelne Radiometer kennt seinen eigenen Detektor und kann folglich seinen eigenen Eichfaktor benutzen.

Bild 4.4.1-b: Multidetektor-Verbundbandbreite (30 kByte)

Auf diese Weise bekaemen wir "viele" Einzelradiometer. Wobei jedes Radiometerchen ein Messergebnis  d(Phi)  liefert, das zu  d(lambda) , seinem eigenen schmalen Wellenlaengenband, gehoert.

Um diese Messung zu vervollstaendigen, summieren wir die Beitraege auf:

(Phi) =
{(Summe von) [d(Phi) * d(lambda)]} / [(obere Grenzwellenlaenge) - (untere Grenzwellenlaenge)]
                        von der kuerzesten bis zur laengsten gemessenen Wellenlaenge.

In der Praxis zeichnet man allerdings in diesen Diagrammen ueber der Wellenlaenge nicht die Strahlungsleistung selbst auf, sondern Strahlungsleistung pro Wellenlaengenintervall; die erste Ableitung also. Das ist vorteilhaft, wie wir in Abschnitt 4.4.3 sehen werden.

Die "vielen" Radiometer, die wir hier annahmen, wuerden nun sehr teuer sein und ausserdem auch noch sehr unbequem zu benutzen.
Man hat deshalb eine Reihe von Geraetschaften entwickelt, die nur einen Hardware-Aufbau und/oder nur eine Handhabungsprozedur benoetigen, um die vollstaendige spektral aufgeloeste Messung zu erledigen.

Und diese Geraetschaften schauen wir im naechsten Abschnitt naeher an.



Fortsetzung: 4.4.2 Geraetetechnik

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Letzte Aenderung 14.9.2004 23:41