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Beobachtungen:

Spektralanalyse

Es gibt verschiedene Verfahren, um Materialien zu identifizieren.

Bei der Spektralanalyse identifiziert man die Substanzen über die von ihnen ausgesendeten oder absorbierten Frequenzen elektromagnetischer Strahlung.

Das Material kann einerseits selber strahlen (z.B. radioaktiv sein, Wärmestrahlung aussenden),
angeleuchtet werden (bei Reflexion oder Durchleuchtung bestimmte Frequenzen bevorzugen oder unterdrücken)
oder durch Zufuhr von Energie zum Strahlen in anderen Frequenzen angeregt werden (fluoreszieren. ., Ramanstreuung, . .).

Beispielsweise nutzt man

beim Feuerwerk das charakteristische Leuchten einiger Elemente aus:
Barium: grün, Strontium: rot, Natrium gelb, Kalzium: ziegelrot. lichtquellen
Leuchtreklame mit Kaltkathodenröhren (Neonröhren, Neon: orangerot; Argon: blau, Krypton: weiß )
in der Astronomie das charakteristische Leuchten der Elemente der Sterne.

Einige Spektroskopie-Verfahren:
Atomabsorptionsspektroskopie (AAS)
Photoelektronenspektroskopie (XPS =X-ray photoelectron spectroscopy)
Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA)
Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS), mit Laser wird ein Plasma erzeugt, das erhitzte Material strahlt.
Molekülspektroskopie, Schwingungsspektroskopie (Raman...)
Gammaspektroskopie

Diffraktometrie, Bestimmung von Wellenlängen und Gitterkonstanten Gitterbeugung


Abb. 01a: Es gibt "Neon-Reklame" in verschiedenen Farben (FB)	Abb. 01b: Regenbogen (FB)

Abb. 01c: Prismen-Spektrograph nach Kirchhoff und Bunsen zum Beobachten der Spektrallinien im sichtbaren Licht mit dem Auge, 1892 (FB)	Abb. 02: Monochromator, aus dem Licht einer Öllampe (rechts) wird ein sehr schmaler Wellenlängenbereich herausgefiltert und in das linke Beobachtungsrohr gelenkt. Modell Leiss, 1923 (FB)

Abb. 02a: modernes "Spektrometer", einfacher Aufbau mit dem optischen Gitter einer CD-ROM, in der Mitte die linienförmige Spektrallampe. (FB)	Abb. 02b: Blick auf die CD, Spektrallinien einer Helium-Lampe (FB)

Abb. 03: Lichtbogen zwischen zwei Kohleelektroden. Aus dem Licht des Bogens lassen sich die Bestandteile in der Luft analysieren. (FB)	Abb. 04: Durch Mikrowelle erhitztes Gas. Die Farbe in der Glaskugel läßt Rückschlüsse auf das Gas zu. (FB)

Abb. 05: Monochromator, Modell Leiss, 1923, mit der Trommel läßt sich die Winkelstellung des Prismas sehr fein verstellen, um Licht bestimmter Wellenlänge auszuwählen. (FB)	Abb. 06: Röntgenröhre, Versuchsanlage von Max v. Laue, 1912, im Deutschen Museum München gitterbeugung (FB)

Abb. 07: Röntgenaufnahmen (als Positiv umkopiert), Anfang des 20. Jahrhunderts, Technikmuseum Wien (FB)	Abb. 08: Röntgenaufnahme einer Hand (als Positiv umkopiert), je nach "optischer" Dichte wird die Röntgenstrahlung mehr oder weniger abgeschwächt. (FB)

Abb. 09: Elektronenstrahlmikrosonde JXA von 1966, Röntgenfluoreszenzanalyse (FB)	Abb. 10: Elektronenstrahlmikrosonde, Kristallhalter und Detektorarm, beide schwenkbar zur Einstellung der gewünschten Wellenlänge gitterbeugung (FB)

Abb. 11: Infrarotspektrometer, ca. 1970, Perkin Elmer (FB)	Abb. 12: Spektrometer für ultraviolettes und sichtbares Licht, computergesteuert, 1984 (FB)

Abb. 13: Infrarot-Spektrum einer Quecksilberlampe im Wellenlängenbereich von 1,1 bis 2,2 Mikrometer (FB)

Abb. 14: Infrarotspektrum, Grundschwingung von HCl (Salzsäure), Wellenzahl von 3100 bis 2500 1/cm = 1 / Wellenlänge (ca. 3.226 bis 4 Mikrometer) (FB)