Pearl – warum Küvetten mit Keilwinkel?

Wird eine leere Küvette mit paralle­len Fenstern und einer kleinen Schichtdicke im IR-Spektrometer vermessen, registriert man Interferenzen, da der Unterschied im Brechungsindex zwischen Luft und den üblichen Fen­stermaterialien ausreichend groß ist, um einen Teil des IR-Strahls innerhalb der Küvette hin und her zu reflektieren. Je nach Gangunterschied zwischen nichtreflektierten und reflektierten Wellen tritt konstruktive oder destruktive Interferenz auf. Bei welchen Wellenzahlen die jeweiligen Interferenzen auftreten, ist im aufgenommenen Spektrum zu erken­nen. Da dies von der Küvetten-Schichtdicke abhängig ist, kann anhand der Interferenzen eine Schichtdickenbestimmung durchgeführt werden. KBr besitzt bei 1000 cm-1 einen Brechungsindex von 1,49.

Füllt man die Küvette mit einer Probe und geht von einem mittleren Bre­chungsindex von ca. 1,4 für organische Lösungsmittel aus, zeigen sich in der Regel keine Interferenzen mehr. Anders ist die Situation bei ZnSe (n=2,41), hier ist selbst bei befüllter Küvette der Unterschied im Brechungsindex so groß, dass es zur Bildung von Interferenzen kommt, die das eigentliche Probenspektrum überlagern. Einfache Abhilfe schaffen Fenster die nicht mehr parallel sondern in einem Keilwinkel zueinander angeordnet sind, da hier die IR-Strahlen nicht mehr in sich selbst reflektiert werden und so Interferenzen deutlich reduziert werden.

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