Warum hat die Ekliptik einen Knick?

 Mit Hilfe von Stellarium wollte ich den Namen des Sternes herausfinden, der am Mittwochabend kurz vor der Mondbedeckung stand. Dummerweise war der Mond hinter einem Baum (als Horizont in Stellarium). Aber das Schöne an Stellarium ist, dass man die Horizontgestaltung ausknipsen kann...

Als nächstes wollte ich überprüfen, warum der zunehmende Mond so extrem hoch steht. Die Antwort war mir klar, aber ich war zu faul, dass im Kopf genau nachzurechnen. Also blendete ich die Ekliptik mit Gradeinteilung ein.

Das Ergebnis kann man im letzten Post nachlesen...

Aber mein Monitor war wohl kaputt, denn die Ekliptik zeigte einen Knick....

Woran liegt das wohl?

Stellarium berücksichtigt auch die Auswirkung der Erdatmosphäre, sowohl bei der Darstellung der Lichtabsorption als auch durch eine Aufhellung des Himmels und natürlich auch durch die Lichtbrechung.

Objekte am Horizont werden durch die Lichtbrechung etwa um 0,5° angehoben  Das ist auch der Grund, warum die Sonne so abgeplattet aussieht, wenn sie auf- oder untergeht.

Und das Programm macht das natürlich mit allem, was auf dem Monitor dargestellt werden soll...auch mit d er Ekliptik.

Schaltet man die Erdatmosphäre aus, so verläuft die Ekliptik wieder gerade, so wie es sein soll.

Umschriebenes Halo

 Ein nicht allzu häufiges Phänomen konnte Jonas Plum am 1.6. beobachten und fotografieren: ein umschriebenes Halo.

Halo-Erscheinungen entstehen durch Lichtbrechung in horizontal ausgerichteten Kristallen. Dabei bildet sich auch ein 22°-Ring heraus. den man ab einer gewissen Sonnenhöhe vollständig sieht und den alle anderen Brechungserscheinungen, die die Sonne umschreiben, berühren. Das nennt man dann einen umschriebenes Halo.

An dieser Stelle möchte ich noch einmal für unser Blog Discord werben. Hier hat Jonas sofort nach Sichtung ein Bild gepostet, ich konnte auf den Balkon gehen und gerade noch die Erscheinung sehen.

https://discord.gg/CvvkBtYP77

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Fast Vollmond, vom Hof umgeben

 Am Pfingstmontag abends mal wieder das übliche Aufklaren...Die Aufnahmen entstanden am Montag um 22.42 Uhr.

Am Mittwochmittag ist Vollmond, und in der Tat gibt es nur noch wenige Schattenstrukturen.

Meistens zog eine dünne Wolkenschicht vor den Mond. Durch Lichtbrechung an Wassertropfen entsteht der sog. Hof. Blaues Licht wird wenig gebrochen, der innere Teil des Hofes leuchtet bläulich, die Außenränder sind rötlich.

22 Grad Ring

 Am Sa, 8.9. hat Sebastian Preller einen 22°- Ring fotografieren können.

Das ist eine Haloerscheinung, d.h. sie entsteht durch Lichtbrechung an Eiskristallen.

Bei sog. Hof-Erscheinungen wird Licht an kleinen Tropfen gebeugt, hier liegt dann Interferenz vor.

Man erkennt am Ring schön, dass das Licht durch zweimalige Brechung aus dem Inneren des Kreises herausgebrochen wird. Dort ist es dunkler. Da der kleinste Winkel bei 22° liegt, besitzt der Ring einen scharfen inneren Rand.

Nächster Vortrag: Tunneleffekt mit Überlichtgeschwindigkeit

 Do, 11.3., 18.00 Uhr unter sfn-kassel.de/live

oder danach (wie auch schon die früheren Vorträge) unter www.natur-science-schule.info

Thema: Tunneleffekt mit Überlichtgeschwindigkeit

Der Tunneleffekt erklärt letztlich, warum die Sonne leuchtet. Er wird fälschlicherweise als ein besonders komischer quantenmechanischer Effekt verkauft.

Das ist falsch. Er tritt bei allen Wellen auf und hat nichts mit Quantenmechanik zu tun.

Das wird beeindruckend an einigen Experimenten beim Vortrag demonstriert: Wir lassen Photonen tunneln.

In den letzten Wochen wurden neue Arbeiten veröffentlicht. Erstmalig konnte man die Zeit für das Tunneln messen.

Das Ergebnis macht sprachlos: Der Tunneleffekt ist schneller als Licht...

Neue Postserie Spektren: 1) Brechung von Licht

 Spektren

 

Was wären Astronomen ohne die Möglichkeit Spektren zu untersuchen?

Hilflos...

Deswegen ist es angebracht, einmal in einer eigenen Postserie die für die Astronomie wichtigen Aspekte der Spektren zu behandeln.

Ich orientiere mich dabei an einer kurzen Unterrichtseinheit für meinen Physik LK in der Q3, die ich in einem eigenen Blog veröffentliche.

Die dort  Quantenkurs  erscheinenden Beiträge überarbeite ich hier für diese Serie.

Vielleicht folgt dann eine Serie über die Physik der Spektralanalyse.

1) Brechung von Licht

Wenn Licht von einem optisch dünneren (Luft) zu einem optisch dichteren (Glas) Medium übergeht, wird es zum Einfallslot hingebrochen.

Diese Brechung kommt durch die Abbremsung des Lichtes im dichteren Medium. Den Abbremsfaktor nennt man Brechungsindex n (hierzu gab es schon eine eigene Postserie).

Uni Wien

 Im Bereich des sichtbaren Lichtes liegt "normale Brechung" vor, d.h. der Brechungsindex n sinkt mit der Wellenlänge (steigt mit der Frequenz).

Blaues Licht wird also  stärker gebrochen als rotes Licht!

Weißes Licht besteht aus Licht aller möglichen Wellenlängen (in der Regel 300 nm - 700 nm). Da die Stärke der Brechung (der Abbremsung) von der Wellenlänge abhängt, kann man die in weißem Licht enthaltenen Wellenlängen durch Brechung sortieren.

Das Farbband, das dann entsteht, nennt man ein Spektrum.

Mag man nicht: Farbränder

Die zum Verständnis der Brechung  wichtigste Regel kann man sich leicht merken: Wer blau ist, der bricht leichter...

Bei jedem Übergang in ein anderes Medium werden die einzelnen Wellenlängen unterschiedlich gebrochen.

Das bedeutet u.a., dass Linsen für blaues Licht eine kürzere Brennweite haben (starke Brechkraft) als für rotes Licht.

Wenn man also etwas durch eine einzelne  Linse ansieht, gibt es Farbränder im Bild.

wikipedia common

 

 Das möchte man natürlich vermeiden, deswegen hat Fraunhofer  1814  mehrlinsige Objektive weiterentwickelt, die so aufgebaut sind, dass sich Farbabweichungen aufheben und farbreine Bilder entstehen (Fraunhofer Achromat, zwei Linsen mit Luftspalt).

wikipedia common

Auch wenn man den tiefstehenden Jupiter in einem Teleobjektiv ansieht, hat er oben (stärkere Lichtbrechung durch die Atmosphäre) einen blauen Rand und unten einen roten Rand.

 Will man haben: Prismenspektren

Lenkt man aber weißes Licht durch ein Prisma, dann wird es zweimal gebrochen (einmal zum Lot hin und einmal vom Lot weg. Dadurch wird  die Zerlegung des Lichtes nach Wellenlängen verstärkt, so dass man ein schönes Farbspektrum sieht.

Uni Vienna

 Das ist übrigens schon Newton gelungen.

wird fortgesetzt....