Atmoshärische Dispersion (nicht Refraktion)

Bei den von Ihnen beobachteten Farbsäumen handelt es sich um eine Folge der sog. atmosphärischen Dispersion (nicht Refraktion).

Da mein für 852 Euro angeblich reparierter Mac (Hauptplatine zweimal ausgetauscht, alle viel RAM-Leisten durch neue ersetzt) nach Wiederinbetriebnahme genau dieselben Symptome wie zuvor zeigte und nach spätestens 10 Minuten „abstürzte“ (sofern er sich überhaupt starten ließ), ist er nun wieder bei meinem Mac-Händler und verbringt dort den Firmenurlaub bis zum 6.1.2009. Ich arbeite daher bereits seit dem 16.12.2008 nur mit meinem MacBook Pro und daher deutlich reduzierter Effizienz. Meine Arbeitsrückstände wachsen an, und ich habe eigentlich keine Zeit, mich hier im Forum mehr als nur lesend zu betätigen. Deshalb schreibe ich diesmal zum hier diskutierten Thema keinen neuen Text, sondern kopiere die Erläuterungen zu den zwei Stichwörtern „atmosphärische Refraktion“ und „atmosphärische Dispersion“ aus meinem Fernglas-Lexikon. Da der einen Verweis auf andere Stichwörter anzeigende vertikale Pfeil aus dem Zeichensatz Symbol hier als unverständliche Zeichenfolge wiedergegeben wird, habe ich in der folgenden Kopie alle diese Verweis-Pfeile durch Sterne * ersetzt. Ich erspare mir allerdings, die erläuternden Texte zu den so gekennzeichneten neuen Stichwörtern ebenfalls zu kopieren, da dies ein beinahe endloses Unterfangen wäre (weil in diesen Texten wieder neue Verweise angegeben sind usw.).

Mit dieser Kopie kann ich allen, die schon lange auf das Buch warten, wieder einmal (leider aber nur ohne die zugehörigen Illustrationen) zeigen, was sie zu erwarten haben und daß dieses Projekt nicht gestorben ist, sondern nur aus Zeitknappheit zurückgestellt wurde.

Da es für das Verständnis besser ist, erst den Text zur atmosphärischen Refraktion und danach den zur atmosphärischen Dispersion zu lesen, habe ich die im Fernglas-Lexikon benutzte alphabetische Reihenfolge hier in der Kopie umgekehrt:

atmosphärische Refraktion [von griech. atmós = Dampf und sphaira = Kugel sowie von lat. re = zurück, wider und fractio = Bruch] Gekrümmter Verlauf von Lichtstrahlen in der Lufthülle der Erde, wenn die Lichtstrahlen die Luft in verschiedenen Höhen schräg durchdringen, insbesondere bei von außerhalb der Erde (z.B. von Sonne, Mond und anderen Gestirnen) einfallenden Lichtstrahlen. Ursache ist die mit der von oben nach unten zunehmenden Dichte der Lufthülle allmählich ebenfalls zunehmende *Brechzahl der Luft. Diese Ablenkung von der ursprünglichen Einfallsrichtung wird um so größer, je flacher das Licht in die Atmosphäre eintritt, und hat zur Folge, daß man Gestirne nahe dem *Horizont höher sieht, als sie tatsächlich sind. Die Ablenkung ist so groß, daß man z.B. die untergehende Sonne und den untergehenden Mond erst in dem Moment den Horizont berühren sieht, nachdem sie tatsächlich schon untergegangen sind. Weil die atmosphärische Refraktion in Horizontnähe sehr stark zunimmt, entsteht dort auch eine vertikale Stauchung der kreisrunden Sonnen- oder Mondscheibe zu einer liegenden Ellipse. Und weil die von den oberen zu den unteren Luftschichten zunehmende Brechzahl wie die Brechzahlen aller optischen Medien (mit Ausnahme des Vakuums) mit der Wellenlänge etwas variiert, ergibt sich bei sehr flachem Lichteinfall auch eine gut erkennbare *Dispersion (Farbaufspaltung): Sterne in Horizontnähe werden selbst im besten *apochromatischen Fernrohr oder Großfernglas statt punktförmig als vertikal verlaufende *Spektralfarben-Linie abgebildet. Näheres dazu siehe unter *atmosphärische Dispersion.

atmosphärische Dispersion [von griech. atmós = Dampf und sphaira = Kugel sowie von lat. dispersio = Zerstreuung] *Dispersion (Farbaufspaltung) bei *atmosphärischer Refraktion (Näheres siehe dort): Mond, Planeten und Sterne zeigen nahe dem *Horizont oben einen blauen und unten einen roten Farbsaum. Zur Behebung des Fehlers sind für die Himmelsbeobachtung in Horizontnähe spezielle im Fernrohr-Strahlengang einzusetzende *Prismen (*Abatscher Keil, *Keilplatten, *Risley-Prismen) erhältlich. Ihre entgegengesetzte Dispersion kompensiert die der Lufthülle weitgehend (*ADC = atmospheric dispersion corrector, *dispersion wedge). Die atmosphärische Dispersion ist um so größer, je tiefer das beobachtete Objekt am Himmel steht. Mit zwei gegeneinander verdrehbaren Keilplatten oder Risley-Prismen kann die zur Kompensation benötigte Dispersion stufenlos variiert und optimal auf die Beobachtungshöhe abgestimmt werden kann. Bei folgenden Vergrößerungen beginnt die atmosphärische Dispersion bei den angegebenen Winkeln über dem Horizont allmählich störend sichtbar zu werden:
20fache Vergrößerung bei <10° über dem Horizont,
30fache Vergrößerung bei <17° über dem Horizont,
40fache Vergrößerung bei <23° über dem Horizont,
60fache Vergrößerung bei <31° über dem Horizont.
Daher bringen solche Keilplatten zur Kompensation der atmosphärischen Dispersion erst bei astronomischen Großferngläsern mit entsprechend hoher Vergrößerung eine sichtbare Verbesserung und sind bei normalen Ferngläsern (bis ca. 12fach) nicht nötig.
Nur bei den hellsten Sternen wie z.B. bei Sirius oder Wega und erst recht bei den hellsten Planeten wie Jupiter oder Venus werden die Farbsäume schon bei deutlich höherem Stand über dem Horizont erkennbar.

Walter E. Schön