Elektromagnetische Strahlung: Informationen Aus Dem Weltall

ISBN-13: 9783528085889 / Niemiecki / Miękka / 1985 / 185 str.

Hans Sch Fer

Opis

Das Interesse an Astronomie und astrophysikalischen Zusammenhangen ist gestiegen, gleichermaBen auch der Informationsbedarf tiber astronomische Beobachtungstechniken sowie wichtige neue Experimente. Viele Informationen tiber das Weltallliefert die Unter suchung der elektromagnetischen Strahlung, die uns von den Sternen erreicht. In diesem Buch mochte ich versuchen, physikalische Grundlagen der Entstehung der Strahlung, wichtige Beobachtungstechniken und die Bedeutung der Beobachtungen fUr die astro nomische Forschung vorzustellen. Bei den im Buch angesprochenen Problemen handelt es sich nattirlich urn eine kleine und zudem noch subjektive Auswahl. - Mein besonderes Anliegen ist es, den interessierten Leser zu weiterer Beschaftigung mit astronomischen Problemen zu ermutigen. Mein Dank gilt Herrn Professor Dr. A. Weigelt (Universitat Erlangen-Ntirnberg) und ganz besonders Frau Professor Dr. W. Seitter (Universitat Mtinster) fUr die Beschaffung wich tiger Abbildungen; dem Verlag, insbesondere Herrn Bjorn Gondesen, danke ich fUr die gute Zusammenarbeit, meiner lieben Frau fUr ihre Geduld und aufopfernde Mithilfe bei der Erstellung des Manuskripts sowie dem Korrigieren der Druckfahnen. Remscheid, im Februar 1985 Hans Schafer 1 1 Infonnationen aus dem Weltall 1.1 Einleitung Unter allen Strahlungen, die einen Beobachter auf der Erde oder einen Satelliten au er halb der Erdatmosphare erreichen, ist die elektromagnetische Strahlung die weitaus wichtigste. 1m folgenden solI kurz gezeigtwerden, auf welch vielfaItigeArt diese Strahlung im Weltall entstehen kann.

Spis treści

1 Informationen aus dem Weltall.- 1.1 Einleitung.- 1.2 Die aus dem Urknall stammende kosmologische Hintergrundstrahlung.- 1.3 Gebunden-gebunden-Übergänge in Atomen, Ionen und Molekülen; Schwingungen und Rotationen von Molekülen.- 1.3.1 Die Anregung von Atomen.- 1.3.2 Emission.- 1.3.3 Riesenatome.- 1.3.4 Die Strahlung anderer Atome.- 1.3.5 Weitere Beispiele für Emissionsgebiete.- 1.3.6 Absorption.- 1.3.7 Die 21-cm-Linie des Wasserstoffs,.- 1.3.8 Moleküle.- 1.3.9 Kosmische Maser und Laser.- 1.4 Gebunden-frei- (g-f-) und frei-gebunden- (f-g-) Übergänge.- 1.4.1 Ionisationspotentiale und Wellenlängen.- 1.4.2 Das Kontinuum des Sternenlichts.- 1.5 Frei-frei-Übergänge, Elektrobremsstrahlung.- 1.6 Magnetobremsstrahlung, Zyklotronstrahlung und Synchrotronstrahlung.- 1.6.1 Allgemeine Bemerkungen und Beispiele.- 1.6.2 Landau-Effekt.- 1.7 Der inverse Compton-Effekt.- 1.8 Paarvernichtung.- 1.9 Kernprozesse.- 1.10 Plasmaschwingungen.- 1.10.1 Allgemeine Bemerkungen.- 1.10.2 Einfluß eines Plasmas auf die Ausbreitung von Radiowellen.- 1.10.3 Erzeugung elektromagnetischer Wellen in einem Plasma.- 2 Neue und zukünftige Geräte.- 2.1 Einleitung.- 2.2 Das größte Linsenfernrohr.- 2.3 Der 6-m-Spiegel.- 2.4 Das Auflösungsvermögen.- 2.5 Die Speckle-Interferometrie.- 2.6 Neuartige Empfänger.- 2.6.1 Einleitung.- 2.6.2 Einkanaldetektoren.- 2.6.3 Bildverstärker.- 2.6.4 Elektronografische Kamera.- 2.6.5 Die Vielkanalplatte.- 2.6.6 Das Digicon und das zweidimensionale Photodiodenarray.- 2.6.7 Ladungsgekoppelte Bauelemente oder Charge Coupled Devices (CCD).- 2.7 Die Entwicklung erdgebundener Teleskope.- 2.7.1 Zwei Wege in der Planung.- 2.7.2 Das MMT auf dem Mt. Hopkins.- 2.7.3 Weitere Planungen von Großteleskopen.- 2.7.4 Astronomische Aufgaben für große Teleskope.- 2.8 Ballonastronomie.- 2.9 Das Weltraumteleskop.- 2.9.1 Einführung.- 2.9.2 Planung des Weltraumteleskops.- 2.9.3 Die Spiegel.- 2.9.4 Der Aufbau des Teleskops.- 2.9.5 Die Bahn des Fernrohrs.- 2.9.6 Auflösungsvermögen, Einstell- und Nachführgenauigkeit.- 2.9.7 Lage und Art der Empfänger.- 2.9.8 Weitwinkel-und Planetenkamera.- 2.9.9 Die Instrumente in der axialen Kammer.- 3 Wichtiges und Interessantes aus der Positionsastronomie.- 3.1 Einleitung.- 3.2 Das Äquatorial-und das Ekliptikalsystem.- 3.3 Die Bestimmung der Rektaszension und der Deklination.- 3.4 Fundamentalkataloge.- 3.5 Weitere Kataloge.- 3.6 Aus den Arbeitsbereichen der Positionsastronomie.- 3.7 HIPPARCOS.- 3.8 Die Rotation unserer Milchstraße.- 3.8.1 Die Rotation.- 3.8.2 Theorie der Doppelwelle in den Eigenbewegungen.- 3.9 Koordinatensysteme.- 4 Die Helligkeit der Sterne und anderer astronomischer Objekte.- 4.1 Die scheinbare Helligkeit.- 4.2 Farbindizes.- 4.3 Die absolute Helligkeit.- 4.4 Leuchtkraft.- 4.5 Das Hertzsprung-Russel-Diagramm.- 4.6 Farbexzesse.- 5 Spektroskopie und Spektralanalyse.- 5.1 Geschichtliches.- 5.2 Die Gewinnung von Spektren.- 5.2.1 Das Prisma.- 5.2.2 Das Beugungsgitter.- 5.2.3 Fourier-Spektroskopie.- 5.2.4 Das Fabry-Perot-Interferometer.- 5.3 Anordnungen zur Aufnahme von Spektren.- 5.3.1 Das Objektivprisma.- 5.3.2 Spektralapparate mit Spalt.- 5.4 Verschiedene Aufgaben der Spektralanalyse.- 5.4.1 Chemische Zusammensetzung der Himmelskörper.- 5.4.2 Spektroskopische Bestimmung der absoluten Helligkeiten und der Entfernungen.- 5.4.3 Doppler-Effekt.- 5.4.4 Spektren und Photometrie.- 5.4.5 Spektren und Magnetfeld.- 6 Beobachtungen außerhalb des optischen Bereiches.- 6.1 Infrarotastronomie.- 6.1.1 Die Entdeckung der infraroten Strahlung.- 6.1.2 Empfänger für die infrarote Strahlung.- 6.1.3 Schwierigkeiten beim Empfang der infraroten Strahlung.- 6.1.4 Ein erster Katalog von Infrarotobjekten.- 6.1.5 Ein besonders interessanter Komplex: der Orionnebel.- 6.1.6 Das Zentrum unserer Milchstraße.- 6.1.7 Ergebnisse der Infrarotastronomie bei der Untersuchung der Planeten.- 6.1.8 Verbesserung der Beobachtung.- 6.2 Das Millimeter-und Submillimetergebiet.- 6.3 Ultraviolett-Astronomie.- 6.3.1 Der Empfang.- 6.3.2 Raketen und das UV-Spektrum der Sonne.- 6.3.3 UV-Untersuchungen mit Satelliten.- 6.3.4 Beobachtungen im UV-Bereich.- 6.4 Röntgenstrahlung.- 6.4.1 Empfang der Röntgenstrahlung.- 6.4.2 Einige Beispiele für die Beobachtung im Bereich der Röntgenstrahlung.- 6.5 ?-Astronomie.- 6.5.1 Empfang der ? -Quanten in der Astronomie.- 6.5.2 Einige Ergebnisse.- Namen- und Sachwortverzeichnis.