\section{Versuchsanordnung}

\subsection{Das Czerny-Turner-Spektrometer}

Das Licht der beiden Lampen wird "uber eine Weiche in eine Glasfaser 
eingekoppelt und mit zwei Linsen auf den Eingangsspalt des Spektrometers fokussiert, so dass dieser m"oglichst optimal beleuchtet ist. Hinter dem Spalt befindet sich der erste Spiegel, dessen Fokusl"ange dem Abstand zum Spalt entspricht (das Licht wird parallelisiert).
Das parallele Licht f"allt auf das drehbar gelagerte Reflexionsgitter. Der zweite Spiegel fokussiert den Strahl auf den Austrittsspalt. Hinter diesem befindet sich die CCD-Kamera.
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\epsfig{file=ctm.eps,width=140 mm}

\caption{Abbildung 9: Schematischer Aufbau eines Czerny-Turner-Spektrometers}
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Die CCD-Kamera nimmt das in verschiedene Wellenl"angen aufgespaltene Abbild des Spaltes auf. Bei einer Pr"azisionsmessung ist es wichtig die Fehler so klein wie m"oglich 
zu halten. Durch die Bewegung der Gitters entst"unde ein relativ gro"ser Fehler. Deshalb soll es w"ahrend der Messungen nicht mehr bewegt werden. 
\subsection{CCD-Kamera}
Die Kamera ist durch ihren Chip in der Lage ein 1024x512 Pixel gro"ses Schwarz-wei"s-Bild aufzunehmen. CCD steht f"ur Charged Coupled Device (in etwa:ladungsgekoppeltesTeil). F"allt nun ein Photon mit einer Energie von 1eV oder mehr auf das Halbleitermaterial,
so wird aus dem Valenzband ein Elektron in das Leitungsband gehoben und es flie"st ein Strom. F"ur jede Reihe steht ein ADC zur Verf"ugung, welcher die Daten an den PC
"ubermittelt.
Zur Verminderung des thermischen Rauschens wurde die Kamera fr"uher mit fl"ussigem Stickstoff gek"uhlt, wir k"uhlen sie mit einem Peltier-Element, welches durch einen L"ufter unterst"utzt wird. Es hat sich herausgestellt das dies f"ur den Versuch ausreichend ist. Somit ist der Versuch um einiges leichter zu handhaben.
\subsection{Software}
Als Software steht das Programm SpektraMax zur Verf"ugung, welches zum Interferometer geh"ort. Mit Hilfe des Programms kann man eine ``Linearisierung'' durchf"uhren, d.h. das Programm stellt die Counts nicht "uber die Pixel dar sondern 
direkt als Wellenl"ange. Diese Skala ist dann allerdings verschoben und die Abbildung
verzerrt (siehe Abb. 10). Zu beachten ist auch, dass die ``Linearisierungen'' 
im Programm gespiegelt dargestellt werden.\\
Wir benutzen f"ur die Kalibrierung und Pr"azisionsmessung die Darstellung "uber die Pixel.\\
Die Intensit"at kann "uber mehrere Mechanismen variiert werden. Sie sollte so eingestellt werden, dass die Bandbreite der Kamera optimal ausgenutzt wird. Die Kammera kan 16-bit pro Pixel speichern, also Werte bis \(2^{16}=65536\).\\
Der Eintrittspalt sollte mit Hilfe der Linsen optimal ausgeleucht werden und das Glasfaserakabel im 
Laufe des Versuches dann nicht mehr bewegt werden. \\
Dar"uber hinaus kann die Spaltbreite ver"andert werden. Die Beugung spielt bei diesen Spaltbreiten 
um 50$\mu$m keine Rolle, da die zu beobachtenden Wellenl"angen im sichtbaren Bereich liegen.\\
 Das einfallende Licht ist keine ebene Welle, sondern eine Verteilung mit einem eindeutigen Maximum. Bei der Abbildung durch den Spalt wird die Position der Quelle aus dem Mittelwert des beobachteten Ausschnittes dieser Intensit"atsverteilung bestimmt. Ist die Quelle nicht direkt auf den Spalt zentriert, verschiebt sich durch "Andern der Spaltbreite die Position des Intensitätsmaximums. Deshalb sollte die Quelle gut auf den Spalt ausgerichtet werden und die Spaltbreite zwischen Kalibration und Pr"azisionsmessung nicht ver"andert werden.
Weiterhin sollten auch  Reflexionsspiegel und Austrittsspaltbreite w"ahrend der Messung nicht verstellt werden.\\
Die Intensit"at kann noch "uber die Belichtungszeit der Kamera eingestellt werden.