Physik

senden kohärentes Licht aus: Hohe Intensität, monochromatisch, die Wellen schwingen in Phase und lassen sich stark bündeln. 

Licht mit nur einer Wellenlänge 

Licht mehrerer Wellenlängen  

Zerlegung von weissem Licht in die Spektralfarben. Licht unterschiedlicher Wellenlängen wird in einem Prisma verschieden stark gebrochen; rot am wenigsten, violett am stärksten. Gitter zerlegen das Licht durch Beugung in die Spektralfarben.

zerlegen weisses Licht in die Spektralfarben, von denen mit Hilfe einer Spaltblende die gewünschte Wellenlänge ausgewählt werden kann.

Additive Farbmischung: Rot-, blau- und grünempfindliche Zäpfchen leiten einen Reiz getrennt ins Gehirn, welches das Farbbild zusammensetzt.  

lassen nur einen kleinen Wellenlängenbereich durch, alle anderen Wellenlängen werden absorbiert. Die Farbe des Filters entspricht der durchgelassenen Wellenlänge. 

erscheinen in der Farbe des von ihnen reflektierten Lichtes.  

 absorbieren alle Licht.  Schwarze Körper erwärmen sich deshalb wesentlich stärker als weisse.  

reflektieren alle Licht. Schwarze Körper erwärmen sich deshalb wesentlich stärker als weisse.  

 erscheinen in der Farbe des von ihnen transmittierten Lichtes.

können Licht reflektieren, absorbieren oder transmittieren

Wird von weissem Licht eine bestimmte Spektralfarbe weggenommen, so entspricht die Farbe des übrigen Mischlichtes der Komplementärfarbe.  

weiss

Rot - Grün
Orange - Blau
Gelb - Violett  

nennt man diejenige Wellenlänge, bei der die Absorption am grössten ist. Das Absorptionsmaximum liegt bei der Komplementärfarbe der Lösungsfarbe. Um exakte Resultate zu erhalten, sollte man eine Lösung immer in der Nähe des Absorptionsmaximums fotometrieren. 

ist die Bestimmung der Konzentration einer Lösung anhand der Lichtdurchlässigkeit. 

Auf eine Lösung auftreffende Lichtmenge 

Von einer Lösung verschluckte Lichtmenge

 Von einer Lösung durchgelassene Lichtmenge

Grosse Transmission (kleine Absorption) wenn Konzentration klein;

kleine Transmission (grosse Absorption) wenn Konzentration gross

Transmission (Absorption) und Konzentration verhalten sich nicht proportional (linear) zueinander.

Die Extinktion ist der Exponent der als Zehnerpotenz geschriebenen Transmission (ohne negatives Vorzeichen). Sie ist ein Mass für die Konzentration einer Lösung.

Extinktion und Konzentration sind proportional (linear) zueinander, wenn der Extinktionswert genügend klein ist. Lösungen mit grosser Extinktion (nicht mehr im linearen Bereich) müssen verdünnt werden. Es muss immer in der Nähe des Absorptionsmaximums gemessen werden (richtige Wellenlänge). Das Lambert-Beersche Gesetz gilt nur für monochromatisches Licht. 

• Man misst die Extinktionswerte von 4-6 Standardlösungen unterschiedlicher (bekannter) Konzentration.

• Für jede Bestimmung berechnet man f = KStandard : EStandard

• Der Durchschnittswert dieser Bestimmungen ergibt den Faktor, der zur Konzentrationsbestimmung von Patientenlösungen herangezogen wird:

KPatient = f * E

Patient Geringe Abweichungen vom (von der Herstellerfirma der Standardlösung) angegebenen Faktor sind auf unterschiedliche Messbedingungen (Pipettieren, anderes Fotometer) zurückzuführen.  

Der von der Küvette gestreute Lichtanteil wird abgezogen.

Der von der Eigenfarbe der verwendeten Reagenzien verursachte Extinktionsanteil wird abgezogen.  

• Lampe: Emission von Licht
• Optik: Linsen und Blenden bündeln das Licht
• Monochromator: Prisma, Gitter oder Filter liefert monochromatisches Messlicht
• Küvette mit Lösung: Absorbiert einen gewissen Lichtanteil
• Lichtmesseinrichtung: misst Transmission
• Messwertanzeige: zeigt Extinktion (oder Transmission) an 

Lampe: Linienstrahler;
Monochromator: Filter;
Nur ganz bestimmte Wellenlängen einstellbar

Lampe: Kontinuumstrahler;
Monochromator: Gitter oder Prisma mit Spaltblende;
Alle Wellenlängen einstellbar  

Messverfahren:

Transmission resp. Extinktion
Bestimmung des fotometrischen Faktors notwendig 

Anwendungen:

Substrate: Glucose, Cholesterin, Triglyceride, Bilirubin, Kreatinin, etc.

Enzyme: ASAT, ALAT, LDH, CK, AP, Amylase, Lipase, etc. 

Messverfahren:

Reflexion
Die Probe wird auf den Teststreifen aufgebracht. Entsprechende Reagenzien, die in den Schichten des Teststreifens enthalten sind, reagieren mit der zu bestimmenden Substanz und färben das Messfeld. Der vom Messfeld reflektierte Strahlungsanteil wird gemessen. 

Anwendungen:

Trockenchemie Hb, Glucose, Cholesterin, ASAT, ALAT, etc.  

Messverfahren:

Emission
Die Probe wird in einer Flamme verdampft. Dabei werden Metall-Ionen in Atome umgewandelt. Anregung: Durch die Wärmeenergie springen Elektronen von inneren Schalen auf äussere Schalen. Abregung: Beim Rücksprung auf innere Schalen wird Licht ganz bestimmter Wellenlängen emittiert. Diese Emissionsstrahlung wird monochromatisch gemessen. 

Anwendungen:

Lithium, Natrium, Kalium, Calcium 

Messverfahren:

Transmission resp. Extinktion
Die Probe wird in einer Flamme verdampft. Dabei werden Metall-Ionen in Atome umgewandelt. Durch Einstrahlung von Licht, das der Emissionsstrahlung entspricht, werden diese Atome in einen angeregten Zustand versetzt; sie absorbieren dieses Licht. Die Messung des verbleibenden Restlichtes (monochromatisch) kann zur Konzentrationsbestimmung benutzt werden. Vergleich mit Standardlösung. 

Anwendungen:

Calcium, Aluminium, Magnesium, Kupfer, Gold, Blei

Messverfahren:

Fluoreszenz = Abgabe absorbierter Strahlung (Anregungsstrahlung; häufig UV) in Form von energieärmerer Strahlung.
Die Messung der Fluoreszenzstrahlung erfolgt senkrecht zur Anregungsstrahlung. Vergleich mit Standardlösung. 

Anwendungen:

Porphyrine, Catecholamine, FluoreszenzImmunoassay, Zellstrukturen und Zellbestandteile wie Glykoproteine, Auto-Antikörper, Strukturproteine, Enzyme 

Messverfahren:

Streulicht
Grosse Moleküle wie Proteine vermögen Licht auf die Seite abzulenken. Dieses Streulicht wird gemessen. 

Anwendungen:

Einzelproteine