Die Farben der Sterne – mit dem selbstgebauten Spektroskop

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Die Idee ein einfaches Spektroskop zu bauen geistert mir schon länger durch den Kopf. Als ich vor Kurzem auf dem ATT in Essen günstig zu einem Amici- oder Geradsicht-Prisma kam, war es endlich soweit. Ich hatte von früheren Bastelprjekten noch ein paar Linsen über, die recht gut dafür zu gebrauchen sind. Also Material besorgt und ab an die Drehbank.
Ich habe nicht die große Ahnung von Spektroskopie und wollte es einfach einmal ausprobieren.

Spektroskop in Aktion

Ein Spektroskop funktioniert eigentlich immer nach dem gleichen Prinzip; ein Prisma oder Gitter zerlegt das einfallende licht je nach Wellenlänge in seine Bestandteile. Heraus kommt eine Art “Regenbogen”, die Farben aus denen das Licht zusammengesetzt ist.
Man unterscheidet dabei das Emissionsspektrum und das Absorbtionsspektrum.

Ein Emissionsspektrum kann man sehr schön zb an einer Energiesparlampe sehen. Hier mal ein Bild des Spektrums meiner Aquarienlampe durch das Prisma (Spalt mit zwei Büchern improvisiert). Man sieht deutlich die hellen Linien der leuchtenden Elemente:

Emissionsspektrum

Die Sonne oder in meinem Fall Sterne zeigen sehr schön das Absorbtionsspektum. Hier sieht man quasi das Gegenteil. Ein gleichmäßiges Farbspektrum und davor dunkle Linien (vertikal!) der Elemente die die entsprechenden Teile des Lichts absorbieren (oben Arctur, unten Capella) :

Absorbtionsspektrum

Im Teleskop sieht man nur einen Strich. Die beiden Sternspektren wurden aufgenommen indem kurz die Nachführung des Teleskops ausgeschaltet wurde. So zieht sich der Strich bei einigen Sekunden Belichtung zu einem Band und die Linien sind viel besser zu erkennen.

Um Spektren von Flächigen Objekten anzusehen ist ein Spalt nötig, dessen schmaler Lichtdurchlass dann zerlegt wird. Mein selbstgebautes Spektroskop ist fürs Erste spaltlos. Im Brennpunkt des Teleskops sind die Abbildungen der Sterne so klein (wenige µm), dass kein Spalt mehr nötig ist.

Das Prinzip:

Schema

Ein Kollimator wird mit seiner Brennweite genau im Fokus des Teleskops plaziert. Dahinter sind die Lichtstrahlen dann parallel. So können sie durch das Prisma geleitet und in ihre Bestandteile zerlegt werden. Dahinter befidet sich dann ein kleiner Achromat, der im Okular oder einer Kamera wieder ein Bild erzeugt.

Es hat viel Spaß gemacht das Instrument zu bauen. Leider habe ich im Moment eine Klausurphase nach der anderen (und da ist ja auch noch der Venustransit…) und keine Zeit mich tiefer mit der Theorie auseinanderzusetzen. Deshalb werde ich das Spektroskop wohl an einen meiner Kollegen weitergeben, der schon sein Interesse bekundet hat 😉

Veröffentlicht von

www.astrotobi.de

Seit Ich 2003 zu Weihnachten mein erstes Teleskop geschenkt bekam hat mich der "Astrovirus" und alles was damit zu tun hat gepackt. Ich studiere zur Zeit Luft- und Raumfahrttechnik an der FH in Aachen und bin dort auch an der Volkssternwarte sehr aktiv. Vor meiner Studienzeit war die Starkenburg-Sternwarte Heppenheim e.V. (611) mein Heimatobservatorium bei dem ich immer noch Mitglied bin. Am meisten macht mir die Öffentlichkeitsarbeit Spaß. Was gibt es schöneres als staunende Besucher beim Anblick des Sternenhimmels? Ich versuche so oft wie möglich mit dem Teleskop zu Beobachten und mich mit Anderen auszutauschen. 2008 entdeckte ich mit Matthias Busch meinen ersten Kleinplaneten an der Starkenburg Sternwarte Heppenheim und bin Mitglied im Teide Observatorium Tenerife Asteroid Sourvey (TOTAS) welches zum Großen Teil an diese Arbeit anknüpft bzw. primär nach Near Earth Objects (NEO) sucht. Im Rahmen meines Studiums bin ich außerdem an dem Pico-Satellitenprojekt "Compass 2" beteiligt, welches zum Ziel hat schon den zweiten Cubesat der FH Aachen von Studenten zu bauen und zu betreiben.

5 Kommentare

  1. Kosten?

    Interessanter Artikel, nur finde ich, dass es doch recht schwer ist dies umzusetzen, oder nicht? Wieviel haben dich die Materialien gekostet? Und wie verhält sich dies zum regulären Kauf eines Spektroskops? Gruß

  2. Kosten?

    Die Kosten lagen bei insgesamt etwa 100 Euro.
    Es waren die beiden Seitenteile mit den Linsenfassungen zu drehen und die Streben des “Gehäuse”. Wenn man möchte, kann man das Gehäuse mit 4 Abdeckplatten verschließen. Muss aber nicht sein, wenn man beim Anschauen oder Fotografieren nicht gerade eine Taschenlampe aufs Prisma hält. Da ich keinen Vergleich mit einem einem gekauften Instrument anstellen kann, weis ich das nicht. Ich gehe aber davon aus, dass mein Spektroskop etwa in der Klasse des “Star-Analyser” rangiert.Nur ist ein Prisma anscheinend effizienter als ein Gitter.

  3. Kinderfrage

    Apropos Farben der Sterne … Mir fällt da eine richtige Kinderfrage ein: Warum gibt es keine grünen Sterne am Himmel? Im Spektrum (und auch im Regenbogen) ist Grün ja vertreten …

  4. @neumond: sehr gute Frage!

    Warum sieht man keine grünen Sterne? Das ist eine sehr gute Frage und die Antwort ist überhaupt nicht einfach. Phil Plait hat hier eine ausführliche Erklärung zum Thema “Why are there no green stars?” hinterlegt. Allerdings auf Englisch.

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