Grundlagen der elementanalytischen Sternspektroskopie - FG ...

1. Vorwort
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„Der Weltraum - unendliche Weiten. Wir schreiben das Jahr 2200. Dies sind die Abenteuer
des Raumschiffs Enterprise, das mit seiner 400 Mann starken Besatzung fünf Jahre lang
unterwegs ist, um neue Welten zu erforschen, neues Leben und neue Zivilisationen. Viele
Lichtjahre von der Erde entfernt, dringt die Enterprise in Galaxien vor, die nie ein Mensch
zuvor gesehen hat.“
Über 40 Jahre nach der ersten Folge sind diese bekannten Worte aus der TV-Serie
„Star Trek - Raumschiff Enterprise“ vielmehr Science als Fiction. Zwar dringen wir nicht mit
Hilfe von Raumschiffen in fremde Galaxien vor, doch erlauben uns heute andere technische
Errungenschaften so tief in den Weltraum zu blicken wie nie zuvor. Die Informationen, die
wir über weit entfernte Objekte sammeln können, beziehen wir ausschließlich aus deren
Strahlung und damit durch spektroskopische Analysen. Seit 1861 gewann die Spektroskopie
mit der Deutung der Fraunhoferlinien als Absorptionslinien von Elementen, durch G.
Kirchhoff (1824-1887) und R. W. Bunsen (1811-1899) in der Astronomie zunehmend an
Bedeutung.
Innerhalb des letzten Jahrhunderts dehnten sich die Beobachtungen der Astrospektroskopie
auf einen immer größeren Wellenlängenbereich aus, die Technik und die Analysemethoden
wurden verfeinert und verhalfen uns letztendlich zu neuen Erkenntnissen über das Universum,
erweiterten unser Verständnis von Sternen und deren Entwicklung in entscheidendem Maße
und gestatten uns heute sogar, Atmosphären von Planeten, die um fremde Sonnen kreisen zu
untersuchen.
Sowohl im Schulunterricht als auch in der Amateurastronomie findet man die Spektroskopie
trotz ihrer immensen Bedeutung für die aktuelle Forschung kaum, oder nur in Randbereichen
wieder. Das in der Schule vermittelte Wissen über Quantenphysik endet ebenfalls sehr bald
nach dem Bohrschen Atommodell und einigen Andeutungen zu neueren Orbitalmodellen, die
mit „mysteriösen Wellenfunktionen“ in Verbindung stehen. Wir befinden uns somit auf dem
Wissensstand von 1926. Dies war der Anlass für mich als Amateurastronom und Schüler des
Gymnasiums bei St. Anna in Augsburg, das eine eigene Sternwarte besitzt, den interessanten
Forschungsgebieten der Spektroskopie und der damit eng verbundenen Quantenmechanik
mehr Beachtung zu schenken und zu zeigen, dass mit begrenztem Aufwand wissenschaftliche
spektroskopische Analysen auch im Rahmen des Schulunterrichts realisierbar sind.