Voor het bestuderen van het spectrum gebruikt men verschillende soorten spectroscopen. In de spectroscoop van Kirchhoff en Bunsen (zie fig. 1) staat een flintglasprisma P, waarvan de brekende hoek 60° bedraagt, met een verticale brekende ribbe en in de stand der kleinste afwijking op een gietijzeren statief.
Naar het prisma zijn drie horizontale buizen A, B en C gericht. De eerste (A), de collimator, bevat op het naar het prisma toegekeerde einde een lens a, in het brandpunt waarvan zich een verticale spleet i bevindt, die door middel van een schroef nauwer of wijder kan worden gemaakt; de van een punt van de verlichte spleet uitgaande stralen worden door lens a, omdat zij uit het brandpunt komen, evenwijdig aan de as van buis A gemaakt en treffen, nadat zij door het prisma zijn afgebogen, nog steeds onderling evenwijdig, de objectieflens b van de kijker B en worden daardoor op het brandvlak r v in het punt r verenigd.
Zijn de door de spleet invallende stralen homogeen rood, dan ontstaat bij r een smal rood beeld van de verticale spleet; gaan echter ook violette stralen door de spleet, dan worden deze door het prisma sterker afgebogen en leveren een violet spleetbeeld bij v. Dringt wit licht, dat uit ontelbaar vele stralen, elk met eigen kleur en brekingsindex, bestaat, door de spleet, dan plaatsen zich de ontelbaar vele spleetbeelden in onafgebroken volgorde naast elkander en vormen in het brandvlak van het objectief een volledig spectrum rv, dat nu door het oculair o als met een loupe bekeken wordt.
In het spectrum der zon of van het daglicht neemt men met grote scherpte de Fraunhoferse lijnen waar. Om het spectrum met een schaal te kunnen vergelijken, draagt een derde buis C aan het uiteinde bij s een kleine schaal met doorschijnende deelstrepen, aan het andere einde een lens c, die op brandpuntafstand van de schaal staat. De schaal wordt door een lampje verlicht. De van een punt der schaal uitgaande stralen worden, door lens c evenwijdig gemaakt, tegen de oppervlakte van het prisma naar de objectieflens b teruggekaatst en daardoor in het overeenkomende punt der brandvlakte verenigd. Door het oculair ziet men dus tegelijk met het spectrum een scherp beeld der schaal, dat zich daaraan als maatstaf vastlegt. Om meer nauwkeurige metingen te kunnen uitvoeren, wordt dikwijls in plaats van buis C in het brandvlak van kijker B een draadmicrometer met een beweeglijke draad, die evenwijdig aan de spleet wordt geplaatst, aangebracht.
De grootte der beweging van deze draad wordt door de trommel der micrometerschroef aangegeven. Ook is dikwijls de kijker B zelf, die dan een vaste draad in het brandvlak bezit, door middel van een micrometerschroef om het prisma P draaibaar. De grootte der draaiing wordt op een fijnverdeelde cirkel afgelezen, die met de plaat onder het prisma P vast verbonden is.
De onmiddellijke vergelijking van twee spectra van verschillende lichtbronnen wordt door het vergelijkingsprisma, een klein prisma, mogelijk gemaakt, dat, doordat het de onderste helft der spleet bedekt, daarin geen licht van de voor de spleet opgestelde lichtbron, wel echter door totale reflectie, het licht van een zijdelings opgestelde lichtbron laat binnendringen. Men neemt dan in het gezichtsveld onmiddellijk boven elkander de spectra van beide lichtbronnen waar. Laat men daglicht op het vergelijkingsprisma vallen, dan kunnen de Fraunhoferse lijnen terstond als deelstrepen van een schaal dienen.
Door juiste samenstelling van prisma’s van flinten crownglas kan men zgn. rechtziende combinaties van prisma’s verkrijgen, waardoor de afwijking der stralen, niet echter de dispersie wordt opgeheven. Met behulp daarvan kan men rechtziende spectroscopen construeren.
Om de dispersie groter te maken, kan men een groot aantal prisma’s nemen of de lichtstralen door terugkaatsing een zeker aantal prisma’s, op verschillende hoogten geplaatst, enige keren doen doorlopen. Om de absorptie der ultra-violette stralen te verminderen, vervaardigt men de optische gedeelten uit kwarts (ook wel uviolglas). Voor de nauwkeurigste onderzoekingen dienen traliespectrografen, waarbij het prisma door een tralie wordt vervangen.
Daarnaast noemen wij de interferometers (zie optische instrumenten) van Fabry en Pérot, en van Lummer en Gehrke. Verwant hieraan is de treden- of échelonspectroscoop van Michelson. Deze bestaat uit een aantal glasplaten van dezelfde dikte, die zo op elkaar zijn gelegd, dat elke volgende een bepaald deel van de voorafgaande vrijlaat, zodat een trap wordt gevormd.
Laat men monochromatisch licht op een van deze toestellen vallen, dan neemt men een zeer fijne spectraallijn waar. Om ze te gebruiken voor spectrum-onderzoek, moet eerst uit het spectrum door een gewone spectroscoop een klein deel worden afgezonderd, dat dan door de interferometer of de échelonspectroscoop verder wordt ontleed. Wanneer men een spectroscoop zo inricht, dat men er niet in ziet, maar op de plaats van het oog een fotografische camera plaatst, noemt men het toestel een spectrograaf.
PROF. DR C. ZWIKKER
