Das Spektrum der Sonne

Frauenhofer hat als erster das Spektrum der Sonnenstrahlung genauer untersucht und dabei die nach ihm benannten dunklen Absorptionslinien im kontinuierlichen Spektrum der Sonne und einiger heller Sterne entdeckt. Kirchhoff und Bunsen erkannten später,daß diese Absorptionslinien mit Emissionslinien von glühenden Gasen zusammenfallen. Sie konnten je nach den Bedingungen des Experiments die gleiche Linie in Emission oder in Absorption beobachten und fanden, daß solche Linien für bestimmte chemische Elemente charakteristisch sind. Damit war die Spektralanalyse begründet und gleichzeitig nachgewiesen, daß die Materie, aus der die Sterne aufgebaut sind, aus den bekannten chemischen Elementen besteht, daß es also keine prinzipiellen Unterschiede zwischen „kosmischer“ und „irdischer“ Materie gibt. Mit diesen grundlegenden Entdeckungen war neben der Astronomie eine neue Wissenschaft entstanden, die Astrophysik.

Nach dem System der Harvard-Spektralklassifikation läßt sich eine Sequenz nach abnehmender Oberflächentemperatur feststellen: O – B – A – F – G – K – M.

Typ O: blaue Sterne, Oberflächentemperatur 20 000 – 35 000 K.

Typ B: blau-weiße Sterne, Oberflächentemperatur 15 000 K.

Typ A: weiße Sterne, Oberflächentemperatur 9 000 K.

Typ F: gelb-weiße Sterne, Oberflächentemperatur 7 000 K.

Typ G: gelbe Sterne, Oberflächentemperatur 5 500 K.

Typ K: orange-gelbe Sterne, Oberflächentemperatur 4 000 K.

Typ M: rote Sterne, Oberflächentemperatur 3 000 K.

Die Stärke der Spektrallinien wird bestimmt durch die Temperatur.

Es entstand eine Reihenfolge von Spektralklassen mit einem stetigen Übergang der spektralen Merkmale des Linienspektrums, aber auch der Energieverteilung im Kontinuum. Die einzelnen Spektralklassen werden durch nachgestellte Zahlen, die von 0 bis 9 laufen, dezimal unterteilt.

Weiters werden noch Leuchtkraftklassen unterschieden: O I II III IV V VI VII.

Etwa 24 000 Absorptionslinien sind heute ausgemessen. Ungefähr 75 Prozent von ihnen konnten identifiziert, d.h. einem Element zugeordnet werden. Aus den Linien werden Aufschlüsse über den Aufbau der Sonnenatmosphäre und über die Häufigkeiten der einzelnen chemischen Elemente gewonnen.

Vergleicht man das Sonnenspektrum mit Sternspektren, so zeigt sich, daß die Sonne ein Stern vom Spekraltyp G2V ist.

Das Maximum der Sonnenstrahlung liegt bei 468 nm = 4680Å.

Prismenspektrum – Spaltspektrum

Spektrumdispersion