Skip to main content
main-content

Über dieses Buch

Das vorliegende Buch dient als Nachschlagewerk wichtiger Begriffe und Materialien, die im Bereich der Lumineszenz sowie der Lampen-, Laser-, Leuchtstoff- und Lichttechnik von Bedeutung sind. Es liefert somit Antworten und Daten zu Fragestellungen im Zusammenhang mit dem Fachgebiet der Photonik.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

A

Ein spezielles Ablenkprisma aus einer plankonvexen Linse, in deren Kugelfläche sich eine plankonvexe Linse mit gleicher Brechung und gleichem Radius dreht. Damit ist eine veränderliche Lichtablenkung möglich.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

B

Die Folge von mehreren gedruckten schwarzen Balken zur Darstellung einer binären Zahlenfolge, die mit einem optoelektronischen Abtaster gelesen werden kann, Synonyme sind Strichcode oder Barcode. Im Balkencode-Abtaster wird Licht eines Lasers über die gedruckten Balken geführt, zurückgestreut und von einem Fotodetektor aufgenommen. Aus der erhaltenen Impulsfolge kann der Code ausgewertet werden. Der Barcode dient u. a. der eindeutigen Kennzeichnung von Waren aller Art.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

C

Die Verbindung CaCO3 ist polymorph und kristalliert entweder als Calcit, Aragonit oder Vaterit, wobei nur die ersten beiden in der Erdkruste vorkommen. Vor allem Calcitkristalle finden in der Optik weite Verbreitung, wo sie als Kalkspat für die Polarisation von Licht verantwortlich zeichnen (Abb. 15).
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

D

Zeitlich oder auch räumliches Abklingen von Schwingungen oder Wellen. In der Glasfaser- bzw. Lichtwellenleitertechnik bezeichnet man damit insbesondere die Verminderung der optischen Signalleistung zwischen zwei Querschnittsflächen eines Lichtwellenleiters.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

E

Element der 8. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente, d. h. die Elemente He, Ne, Ar, Kr, Xe und Rn. Mit ionisierten Edelgasen kann sowohl eine Gasentladung als auch Lasertätigkeit in sogenannten Gaslasern erzielt werden.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

F

Als Faraday-Effekt wird die, von Michael Faraday 1845 entdeckte, Drehung polarisierter Strahlung innerhalb eines Magnetfeldes bezeichnet. Durchläuft elektromagnetische Strahlung ein entsprechendes transparentes Medium kommt es zur Drehung der Polarisationsebene sobald ein Magnetfeld angelegt wird.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

G

Element der Lanthanidenserie bzw. Seltenerdmetalle ([Xe]4f86s2, OZ = 64, A = 157,25 gmol−1, IE = 6,14 eV). In der Natur kommt es in verschiedenen Mineralien vor. Der Anteil in der Erdkruste beträgt ca. 6,2 ppm. In der metallischen Form ist Gadolinium ein Ferromagnet mit einer Currie-Temperatur von 19,3 °C, womit es die höchste Currie-Temperatur aller Lanthanoide besitzt. Wegen des Magnetismus ergeben sich für Gadolinium verschiedene Anwendungen, z. B.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

H

Ein Teilchen, das der starken Wechselwirkung unterliegt. Protonen, Neutronen und Pi-Mesonen sind z. B. Hadronen.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

I

Mathematische Abstraktion eines in der Natur vorkommenden oder künstlich hergestellten Kristalls, der streng periodisch und unendlich ausgedehnt ist. Der Idealkristall dient zur Modellbildung in der Chemie und Physik.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

J

Energieniveaudiagramm, in dem die Singulett- und Triplettzustände von Molekülen dargestellt werden. Das Jablonski-Diagramm erklärt auch neben der Fluoreszenz das Zustandekommen von Phosphoreszenz durch Intersystem-Crossing sowie die Stokes-Verschiebung (Internal Conversion), s. Abb. 48.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

K

Ermittlung des Zusammenhangs zwischen einer Eingangs- und einer Ausgangsgröße einer Messapparatur.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

L

Beschreibt die Abschwächung der Intensität von Strahlung beim Durchlaufen eines Mediums. Die Abschwächung verhält sich dabei proportional zur Dicke des Mediums (d) und deren Konzentration (c). Durch den stoff- und wellenlängenabhängigen dekadischen Extinktionskoeffizenten ελ lässt sich die Extinktion vorhersagen. Mittels dieses Zusammenhangs kann eine unbekannte Konzentration eines Stoffes durch Kalibration der Extinktion bestimmt werden.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

M

Magnesiumoxid MgO (M = 39,98 gmol−1) ist ein alkalisch reagierendes Oxid, das in der Kochsalzstruktur kristallisiert. Als Magnesia wird es zur Trocknung verwendet, wobei adsorbiertes Wasser das MgO an der Oberfläche der Mikro- oder Nanopartikel in Mg(OH)2 umwandelt, das dann wiederum mit CO2 zu Mg(OH)2.MgCO3 bzw. zu reinem MgCO3 weiterreagieren kann. Wegen seines hohen Sekundärelektronenemissionskoeffizienten γi wird es auch zur Beschichtung des Frontglases von Plasmabildschirmen eingesetzt. Dadurch erreicht man eine höhere Effizienz für die Strahlungserzeugung in den Mikroentladungen des pixelierten Bildschirms.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

N

Anorganische Leuchtstoffe, welche auch nach dem Abschalten der Anregungsquelle mehrere Sekunden bis zu einigen Stunden Lumineszenz zeigen. Die Ursache des Nachleuchtens sind Fehlstellen, auf denen Ladungsträger, d. h. Elektronen und/oder Löcher, zwischengespeichert werden. Diese Ladungsträger werden dann thermisch aktiviert und führen anschließend zur Anregung des Lumineszenzzentrums. Die Zeitdauer des Nachleuchtens ist also von der Aktivierungsenergie der Ladungsträger und von der Umgebungstemperatur abhängig (s. Tab. 14).
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

O

Auch Oberschwingungen, sind Teilschwingungen eines periodischen Vorgangs, deren Frequenz ein ganzzahliges Vielfaches der Grundfrequenz ist. Oberschwingungen entstehen z. B. durch Verzerrung einer sinusförmigen Welle beim Durchgang durch Bauelemente mit nichtlinearer Kennlinie.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

P

Spiegel mit reflektierenden Flächen, welche die Form eines Rotationsparaboloids besitzt. In einem Parabolspiegel werden alle achsnahen einfallenden Lichtstrahlen in einem Brennpunkt vereinigt.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

Q

Mathematischer Quotient der Zahl der emittierten Photonen Nemit. zur Zahl der absorbierten Photonen Nabs. eines Lumineszenzzentrums. Der Begriff steht auch für die Zahl der ausgelösten Elektronen in einem Fotodetektor geteilt durch die Zahl der eingestrahlten Photonen. Dabei wird zwischen externer und interner Quantenausbeute unterschieden: Die externe Quantenausbeute (EQA) gibt die Anzahl der emittierten Photonen in Relation zu der Anzahl der Photonen, die durch die Strahlungsquelle eingebracht werden, an. Somit wird auch das Absorptions- bzw. Reflexionsverhalten der Probe und Probenmorphologie berücksichtigt. Bei der internen Quantenausbeute (IQA) wird die Anzahl der emittierten Photonen mit der Anzahl an angeregten Zuständen ins Verhältnis gebracht. Hierbei wird die Quantenausbeute nur durch nichtstrahlende Relaxationskanäle gemindert. Die interne Quantenausbeute kann auch mithilfe der Abklingzeit bestimmt werden, da die gemessene Abklingzeit durch nichtstrahlende Übergänge reduziert wird.
$$ QA=\frac{\mathrm{Anzahl}\ \mathrm{der}\ \mathrm{emittierten}\ \mathrm{Photonen}}{\mathrm{Anzahl}\ \mathrm{der}\ \mathrm{absorbierten}\ \mathrm{Photonen}}=\frac{k_r}{\sum k} $$
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

R

Bezeichnet die Lichterzeugung durch Anregung mittelsα-, β- oder γ-Strahlung. Natürliche Radiolumineszenz kann in bestimmten Gemengen der Minerale Uraninit (UO2) und Fluorit (CaF2) auftreten, in denen das Fluorit durch den Uranzerfall angeregt wird. Frühe Anwendungen dieser Art der Lichterzeugung waren in der Dunkelheit leuchtende Uhrzeiger. Rezent wird die Radiolumineszenz für die Detektion von Gammastrahlung genutzt.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

S

Element der Lanthanidenserie bzw. Seltenerdmetalle ([Xe]4f66s2, OZ = 62, AM = 150,36 gmol−1, IE = 5,63 eV), s. Abb. 77. In der Natur kommt es wie alle Seltenen Erden nicht gediegen vor, sondern nur in Mineralien. In seiner metallischen Form wird es mit Cobalt zu SmCo5 oder Sm2Co17 legiert, die zu den stärksten magnetischen Materialien gehören. In der Lichttechnik wird Samarium nur selten eingesetzt: So wird es als Markierung oder als Sensibilisator in infrarot emittierenden Materialien verwendet. Mit Ce3+ dotierte Calciumfluorid-Einkristalle werden als Verstärkermedium in Lasern und Masern benutzt (Abb. 77).
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

T

Verfahren zur Bestimmung der optischen Bandlücke von direkten und indirekten Halbleitern, erarbeitet 1966 von J. Tauc. Darin wird sich die Proportionalität zwischen dem Produkt der Energie des Photons () mit der Streuung eines Pulvers (α) und der Energiedifferenz zwischen Photon () und Bandlücke (Eg) zunutze gemacht, um die Bandlücke zu bestimmen:
$$ \upalpha \mathsf{\hbar}\upomega \propto \sqrt{E_{\mathrm{Ph}}-{E}_{\mathrm{g}}}\;\mathrm{direkte}\ \mathrm{Halbleiter} $$
$$ \upalpha \mathsf{\hbar}\upomega \propto {\left({E}_{\mathrm{Ph}}-{E}_{\mathrm{g}}\pm \mathsf{\hbar}\Omega \right)}^2\;\mathrm{indirekte}\ \mathrm{Halbleiter} $$
Der Tauc-Plot besteht in der Auftragung von \( \sqrt{E_{\mathrm{Ph}}-{E}_{\mathrm{g}}} \) bzw. \( {\left({E}_{\mathrm{Ph}}-{E}_{\mathrm{g}}\pm \mathsf{\hbar}\Omega \right)}^2 \) über \( \upalpha \mathsf{\hbar}\upomega \). Der Schnittpunkt der Extrapolation des linearen Bereiches mit der Abzisse ergibt die optische Bandlücke (vgl. Abb. 88).
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

Ü

Änderung des energetischen Zustandes eines Teilchens oder eines anderen physikalischen Systems.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

V

Ist in der klassischen Physik ein absolut leerer Raum. Im Rahmen der Quantenfeldtheorie kann es eine derartige Leere nicht geben. Vielmehr ist das Vakuum ein Zustand heftiger Aktivität. Vakuumfluktuationen, d. h. kurzzeitige Änderungen der Energie an einem Punkt des Raumes, lassen dort unentwegt Teilchen-Antiteilchen-Paare, z. B. Elektronen-Positronen-Paare, entstehen, die sich nach kurzer Zeit wieder gegenseitig annihilieren. Die für ihre Entstehung benötigte Energie erhalten die Teilchenpaare aus dem Energiefeld des Vakuums und geben sie beim Zerfall wieder an das Vakuumfeld zurück. Da sich die intermediär erzeugten Teilchen dem direkten Nachweis entziehen, werden diese auch als virtuelle Teilchen bezeichnet.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

W

Optische Faser, bei der zwischen dem Kern mit dem Brechungsindex nk und dem Mantel mit dem Brechungsindex nm noch eine Zone mit dem Brechungsindex nz liegt, für den nk > nz > nm gilt. Durch diese Anordnung bleibt das Feld des Grundmodus besser im Kern konzentriert.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

X

Edelgas ([Kr]4d105s25p6, OZ = 54, AM = 131,293 gmol−1, IE = 12,1298 eV), das in Gasentladungslampen, in Excimerlasern und in Plasmafernsehern zum Einsatz kommt. Sowohl in Excimerlasern als auch in Plasmafernsehern bilden sich bei ausreichend hohem Druck Xe2*-Excimere, die nur im angeregten Zustand stabil sind. Beim Übergang in den Grundzustand zerfallen die Xe-Moleküle, wobei eine Emissionsbande bei 172 nm beobachtet wird. Ist der Xe-Partialdruck zu gering, so wird nur die Anregung von Xe-Atomen beobachtet, die dann unter Aussendung einer Emissionslinie bei 147 nm in den Grundzustand zurückkehren, s. auch Abb. 99.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

Y

Optische Verzweigung zur Aufteilung der Lichtleistung von einem Lichtwellenleiter auf zwei davon abzweigende.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

Z

Lichtempfindliche Sinneszellen in der Retina von höheren Organismen. Die Zäpfchen sind vor allem für das Farbsehen verantwortlich, aber erst bei höheren Beleuchtungsstärken aktiv, sodass man im Dämmerlicht Farben de facto nicht unterscheiden kann.
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

Anhang

Al2O3:Cr3+
Thomas Jüstel, Sebastian Schwung

Backmatter

Weitere Informationen

BranchenIndex Online

Die B2B-Firmensuche für Industrie und Wirtschaft: Kostenfrei in Firmenprofilen nach Lieferanten, Herstellern, Dienstleistern und Händlern recherchieren.

Whitepaper

- ANZEIGE -

Globales Erdungssystem in urbanen Kabelnetzen

Bedingt durch die Altersstruktur vieler Kabelverteilnetze mit der damit verbundenen verminderten Isolationsfestigkeit oder durch fortschreitenden Kabelausbau ist es immer häufiger erforderlich, anstelle der Resonanz-Sternpunktserdung alternative Konzepte für die Sternpunktsbehandlung umzusetzen. Die damit verbundenen Fehlerortungskonzepte bzw. die Erhöhung der Restströme im Erdschlussfall führen jedoch aufgrund der hohen Fehlerströme zu neuen Anforderungen an die Erdungs- und Fehlerstromrückleitungs-Systeme. Lesen Sie hier über die Auswirkung von leitfähigen Strukturen auf die Stromaufteilung sowie die Potentialverhältnisse in urbanen Kabelnetzen bei stromstarken Erdschlüssen. Jetzt gratis downloaden!

Bildnachweise