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Spẹktrum

 

[lateinisch spectrum »Erscheinung«, zu specere »sehen«] das, -s/...ren und (älter) ...ra,

 

 1) bildungssprachlich für: reiche, vielfältige Auswahl, Buntheit, Vielfalt.

 

 2) Mathematik: Ist A ein linearer Operator des Hilbert-Raumes H über dem Körper K, so heißt ein ζ ∈ K regulär bezüglich A, falls A — ζ Id (Id bedeutet die Identität von H ) bijektiv ist. Die nichtregulären Elemente von K heißen singulär; die Menge aller singulären Elemente ist das Spektrum von A. Dieses liefert wichtige Aufschlüsse über den zugehörigen Operator.

 

 3) Physik: 1) im engeren Sinn die Verteilung strahlungsphysikalischer Größen (v. a. der Intensität) einer elektromagnetischen Strahlung über der Wellenlänge oder Frequenz (beziehungsweise Photonenenergie); ursprüngliche Bezeichnung für das Farbband, das entsteht, wenn man einen mit weißem Licht (z. B. Sonnenlicht) beleuchteten Spalt auf einen Schirm abbildet und eine Vorrichtung in den Strahlengang bringt, die das Licht entsprechend seinen unterschiedlichen Wellenlängen verschieden stark ablenkt. Spektren können z. B. mit einem Prisma (Dispersion; Dispersionsspektrum) oder einem Gitter (Beugung; Beugungsspektrum) erzeugt werden. Abhängig von der Zusammensetzung des zur Spaltbeleuchtung verwendeten Lichts entstehen einzelne, diskrete Spaltbilder (Spektrallinien) als Linienspektrum (diskretes Spektrum) oder eine kontinuierliche Verteilung, die alle Wellenlängen enthält (kontinuierliches Spektrum, Kontinuum). Jedem Spaltbild in einem optischen Spektrum entspricht eine Wellenlänge, der im sichtbaren Teil des Spektrums eine charakteristische Farbe (Spektralfarbe) zugeordnet ist. Beim kontinuierlichen Spektrum gehen die Farben stetig ineinander über, beginnend beim kurzwelligen Ende von Violett über Blau, Grün, Gelb, Orange bis zu Rot am langwelligen Ende. - Der sichtbare spektrale Bereich ist eingebettet in das gesamte elektromagnetische Spektrum von der kurzwelligsten kosmischen Höhenstrahlung bis zu den langwelligsten Radiowellen (elektromagnetische Wellen).

 

Entsteht ein Spektrum durch Abstrahlung aus einem Stoff, der durch Energiezufuhr dazu angeregt wird, spricht man von einem Emissionsspektrum. Ein kontinuierliches Spektrum wird dabei von Festkörpern emittiert, die infolge hoher Temperatur leuchten (Temperaturstrahler), wie z. B. glühendes Metall oder (idealisiert) ein schwarzer Strahler. Ein diskontinuierliches Linienspektrum zeigen v. a. geeignet angeregte Gase und Dämpfe, die dieses als charakteristische Strahlung der elektronischen Übergänge in ihrer Atomhülle emittieren (Atomspektrum). Moleküle weisen ein Bandenspektrum auf, bei dem die Linien eng benachbart in Gruppen angeordnet sind. Für einen derart strahlenden Stoff sind seine Spektrallinien kennzeichnend und eine Möglichkeit zu seiner chemischen Identifizierung (Spektralanalyse). Je nach Anregungsbedingungen (man unterscheidet z. B. Bogen-, Funken- oder Flammenspektrum) können sich jedoch verschiedene Linien zeigen. - Neben den Emissionsspektren werden auch die Absorptionsspektren von Stoffen betrachtet. Zur Beobachtung dient ein Lichtbündel mit kontinuierlichem Spektrum, in dessen Strahlengang der zu untersuchende Stoff (Gas, Flüssigkeit, nichtmetallische Festkörper) gebracht wird. Das durchgelassene Licht weist dann Lücken in seinem Spektrum (Absorptionslinien oder -banden) bei denjenigen Wellenlängen auf, die von der durchstrahlten Substanz absorbiert werden; die fraunhoferschen Linien im Sonnenspektrum sind derartige Absorptionslinien. - Geräte zur Beobachtung, Ausmessung und Aufzeichnung von Spektren werden als Spektralapparate bezeichnet. Die Untersuchung von Spektren ist Aufgabe der Spektroskopie.

 

2) im weiteren Sinn jede Häufigkeits- oder Intensitätsverteilung über physikalische Größen wie Frequenz, Energie, Geschwindigkeit, Masse, Impuls u. Ä.; man spricht dann z. B. von einem Energiespektrum (z. B. das Betaspektrum beim Betazerfall), einem Geschwindigkeitsspektrum, einem Massenspektrum. Das dem elektromagnetischen Spektrum entsprechende Frequenzspektrum akustischer Wellen ist das Schallspektrum. Insbesondere bei der harmonischen Analyse bezeichnet man die Amplitudenverteilung der Oberschwingungen als Spektrum oder spektrale Zerlegung des untersuchten periodischen Vorgangs, z. B. das Klangspektrum eines Grundtons und seiner Obertöne.

 

 

Hier finden Sie in Überblicksartikeln weiterführende Informationen:

 

 

Licht: Informationen aus dem Weltall

 

 

Spektrum,

 

elektromagnetisches Spektrum.