Reflexionsspektroskopie

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Unter Reflexionsspektroskopie versteht man die Untersuchung der von einer Oberfläche reflektierten Strahlung hinsichtlich ihrer spektralen Zusammensetzung im Vergleich zur einfallenden Primärstrahlung und der Winkelverteilung der Strahlungsleistung. Zwei Grenzfälle sind entscheidend: reguläre (Spiegel-) Reflexion von einer ideal ebenen Oberfläche und diffuse Reflexion von einer ideal matten Oberfläche. Zwischen diesen Grenzfällen existieren in der Praxis zahlreiche Übergänge. Es gibt zwei prinzipiell unterschiedliche Methoden der Reflexionsspektroskopie: Die erste Methode berechnet aus der gemessenen regulären Reflexion die optischen Konstanten n (Brechungsindex) und x (Absorptionsindex) des Materials mithilfe der Fresnelschen Gleichungen in Abhängigkeit von der Wellenlänge. Dieses ältere Verfahren ist recht umständlich und liefert oft ungenaue Resultate. Neuere Modifikationen verwenden die Phasengrenze zwischen einem Dielektrikum mit höherem Brechungsvermögen und der Probe anstelle der Luft/Probe-Grenzfläche. Bei nicht absorbierenden Proben beobachtet man oberhalb eines bestimmten Einfallswinkels Totalreflexion. Bei engem (optischen) Kontakt beider Phasen tritt jedoch eine geringe Energie aufgrund von Beugungserscheinungen an den Rändern des Bündels in die dünnere Phase über. Wenn die Probe absorbiert, geht ein Teil der Strahlungsenergie verloren, wodurch die Totalreflexion geschwächt wird.