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Sonnenbeobachtung

Noch heute erinnere ich mich bruchstückhaft an eine Sonnenfinsternis, die ich mit 4 Jahren erlebt habe. Heute weiß ich, dass sich am 30. Juni 1954 um 14:00 Uhr der Mond vor die Sonne schob. Die Sonne war über Deutschland zu 93% durch den Mond verdeckt. Doch selbst bei dieser Bedeckung kneift man unwillkürlich die Augen zusammen, denn von der Sonne geht eine enorme Lichtstärke aus. Meine Spielkameraden hatten damals dunkle Gläser über einer Kerze mit Ruß beschichtet, um die Sonnenfinsternis zu beobachten. Mit ungeschütztem Auge ist eine Sonnenbeobachtung nicht möglich und die Russ-Scheiben sind natürlich auch kein tauglicher Augenschutz. Wir brauchen optische Hilfsmittel, wenn wir mehr über unser Zentralgestirn erfahren wollen.

Mit welchen Hilfsmitteln kann man die Sonne beobachten?
Bei einem Optiker können Sie sich spezielle Folien-Brillen besorgen, mit denen sich Sonnenfinsternisse gefahrlos beobachten lassen. Will man Details wie Sonnenflecken oder sogar Sonnengranulen (das sind Konvektionszellen der Sonnenmaterie) sehen, braucht man ein Teleskop. Es gibt zwei Teleskoptypen: Linsenfernrohr (Refraktor) und Spiegelteleskop (Reflektor). Für die Sonnenobservation im Allgemeinen der Refraktor besser geeignet.
  • Für die Sonnenobservation sind mittlere Vergrößerungen zwischen 50 und 100 sowie Brennweiten um 1 Meter sinnvoll, die sich mit Refraktoren leicht erreichen lassen.
  • Das große Lichtsammelvermögen des Reflektors wird wegen der hohen Strahlungsleistung der Sonne nicht gebraucht. Eine große Objektivöffnung (Apertur) ist sogar hinderlich, da sie mehr deformierte Wellenfronten einfängt; ausgelöst durch Luftunruhe. Das Auflösevermögen für die Beobachtung von Details der Sonnenoberfläche wird in diesem Fall nicht erreicht.
  • Hat die optisch aktive Fläche des Beobachtungsinstrumentes einen Oberflächenfehler, so wirkt sich dieser beim Spiegelteleskop sechs mal stärker aus als beim Refraktor (angenommene Brechzahl der Linsen von n = 1,5), da die Fehlerstrecke bei der Reflexion vom Lichtstrahl 2-mal durchlaufen wird.
  • Der Refraktor hat keinen zentralen Fangspiegel und erreicht dadurch einen größeren Kontrast.
  • Auch die Absorption in den optischen Bauelementen darf nicht vernachlässigt werden, denn das Sonnenspektrum liegt zum größten Teil im Infrarotbereich. Vor allem Farbfilter in der Nähe des Fokus können sich sehr stark erwärmen. Man erhält Dichteschwankungen und Luftschlieren im Tubus.
  • Die Filter haben in der Regel die Form einer planparallele Platte. Der seitliche Versatz des Strahlengangs in diesen Elementen führt zu Geisterbildern, die den Bildkontrast reduzieren.
  • Der Kitt, mit dem Okularlinsen gelegentlich befestigt werden, kann durch die Erwärmung weich werden, und die Linsen dejustieren. Hier haben sich Huygens-Okulare bewährt, die nur aus 2 Linsen bestehen und mit Klemmringen in Position gehalten werden.
Was kann man an der Sonne beobachten?
Man unterscheidet 3 große Bereiche der Sonnenobservation:
  1. Die Photosphäre
  2. Die Chromosphäre
  3. Die Korona
Ich beschränke mich hier auf die Photosphäre. Für die beiden anderen Beobachtungsbereiche benötigt man entweder spezielle schmalbandige Filter oder wir müssen uns im Totalitätsstreifen einer Sonnenfinsternis befinden. Eine totale Sonnenfinsternis tritt zwar gelegentlich auf, findet aber an den unterschiedlichsten Orten der Erde statt. Oft sind weite Reisen notwendig.
Zur Photosphärenbeobachtung unserer Sonne gibt es prinzipiell 2 Möglichkeiten:
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