SPEKTRUM Nr. 27 - 2004 - FG - Spektroskopie

Aufnahme und Analyse von Sternspektren (1)
Pädagogische Arbeit zur philologischen Staatsprüfung 12.7.1999
(von Michael Winkhaus, Wuppertal)
1.1 Streifzug durch die Geschichte der Spektroskopie
"Ich kenne einen wunderbaren Zauberstab, einen Zauberstab, gegen den die
Zauberstäbe aller Hexenmeister ein Nichts sind. Halte meinen Stab in helle Sonnenlicht,
halte ihn ins Licht der fernen Sterne, und er wird dir - wenn du ihn
recht verstehen kannst eine wunderbare Geschichte erzählen. Er wird dir Probleme
deuten, deren Erschließung man nie geahnt, Rätsel lösen, die ewig unlösbar
schienen. Dieser Zauberstab ist em unscheinbares, dreieckiges Glasstäbchen,
und an alten KronJeuchteITl kann man ihn zu Dutzenden hängen sehen; die Leute
nennen ihn -Prisma-, und nur wenige wissen, welche Wunder er wirken kann".
(aus: Bürgels Himmelskunde [lj)
Das sind die einleitenden Worte des Dichter-Astronomen Bruno H. Bürgel (1875-
1948) in seinem Kapitel }J Was uns das Prisma von den Sternen mitteilta, und trotz
der heute übertriebenen Poetik enthält dieser Abschnitt den entscheidenden Hinweis
zur Beantwortung unserer Frage) wie lvir dem Stemenlicht Informationen
über den physikalischen Zustand der Sterne entnehmen können: Durch die Zerlegung
des Stemenlichts in seine spektralen Bestandteile und die anschließende
Untersuchung des Spektrums erfahren wir die JJ Geheimnisse der Stemeu.Es soll
hier zunächst eine kurze Reise durch die Geschichte der Spektroskopie gemacht
werden. Sie beginnt im 17. Jahrhundert bei dem genialen englischen Mathematiker
und Natunvissenschaftler Isaac Newton.
Newton (1666)
Entdeckung des
Sonnenspektrums
Das Licht begann seine Natur im Jahre 1666 preiszugeben, als Isaac Newton
(1643-1727) einen Sonnenstrahl durch ein Prisma lenkte und auf die Wand seines
Zimmers einen Regenbogen - das Spektrum - erscheinen sah [2]. Er deutete
die Erscheinung richtig: das weiß Licht ist zusammengesetzt aus mehreren Farben
[3]. Damals konnte er nicht ahnen, welche Möglichkeiten er mit der Spektroskopie
für die Astronomie und für die Wissenschaft im allgemeinen schaffen
würde. Das Spektrum nannte man das "Kontinuum", weil die Farben kontinuierlich
ineinander übergingen. Nachdem das Licht als eine Wellenerscheinung erkannt
worden war (Newton selbst glaubte an die Teilchentheorie [4], hat man es
als eine eindeutige Zuordnung von Farbe und Wellenlänge betrachtet: Das blaue
Ende des Spektrums entsprach den kurzen Wellenlängen, das rote den langen.
Wollaston (1802)
Fraunhofer (1814)
Entdecktmg der dunklen
Linien ün Sonnenspektrum
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