Spektroskopie: Absorptionsspektren erzeugen

Mithilfe von Spektroskopen können charakteristische Absorptionsspektren von farbigen Steinen erzeugt werden. Diese Absorptionsspektren sind fast wie ein individueller Fingerabdruck und viele Steine lassen sich dadurch bestimmen oder es lassen sich gleichfarbige Steine schnell und zuverlässig voneinander trennen. Für diese Art der Untersuchung eignen sich durchsichtige oder durchscheinende Steine im rohen oder geschliffenen Zustand. Unter Umständen ist auch die Beobachtung von Spektren undurchsichtiger Steine möglich, wenn hierfür das von der Oberfläche reflektierte Licht genutzt wird. Bei farbigen Schmuck- und Edelsteinen finden unterschiedliche Absorptionen statt, wofür die jeweils individuellen chemischen Zusammensetzungen und Kristallstrukturen verantwortlich sind. Diese Absorptionen bestimmen gleichzeitig die Farbigkeit der Steine. Naturgemäß ergeben nur deutlich gefärbte Steine ein Absorptionsspektrum, da bei farblosen Steinen keine Absorption stattfindet und blass gefärbte Steine für ein gut sichtbares Spektrum nicht ausreichend absorbieren.

Funktion Spektroskop

Das Spektroskop hat einen schmalen Spalt für den Lichteintritt oder Lichteinfall, vor ihm ist der Stein zu platzieren. Durchstrahlt Licht den Stein, wird ein bestimmter Teil vom Stein absorbiert. Das übrige Licht gelangt ins Innere des Spektroskops und wird dort  zerlegt.

Spektroskopie: Absorptionsspektren von Schmuck und Edelsteinen erkennen

Dort, wo bestimmte Wellenlängen vom Stein absorbiert werden, zeigen sich dann dunkle Linien und Streifen. So entsteht ein Absorptionsspektrum, dieses ist für den Beobachter im Okular sichtbar. Durch das Einblenden der Wellenlängenskala können Absorptionslinien direkt vermessen werden. Referenzspektren für die geläufigsten Schmuck- und Edelsteine werden in der gemmologischen Fachliteratur aufgeführt und abgebildet. Ein Beispiel sind die Fraunhofer‘schen Linien und Absorptionsbanden (Abbildung rechts).

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Wer mehr Fachinformationen sucht, bestellt das Whitepaper „Edelstein-Spektroskopie“. In der Fachpublikation werden z.B. folgende Themen beschrieben:

  • Aufbau und Wirkungsweise eines Spektroskopes
  • Spektralfarben, erzeugt durch Brechung von weißem Licht
  • Das für den Menschen sichtbare Spektrum des Lichts
  • Gegenüberstellung der Absorptionsspektren roter Schmucksteine
  • Wie entstehen Farbspektren?
  • Praxistipps: Spektroskop-Untersuchung
  • Auszug Farbtabelle – Fraunhofer‘schen Linien und Absorptionsbanden.
  • Spektren vom Rubin, rotem Spinell, Granat, Almandin, Alexandrit, rotem Turmalin

Das Whitepaper wurde in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Jochen Schlüter geschrieben. Er ist Diplom-Mineraloge und für die Schausammlung des Mineralogischen Museums in Hamburg verantwortlich.

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