3. Klima und Klimawandel
Die Sonnenstrahlung (2/4)
In der Grafik der Sonnenstrahlung am Außenrand der Erdatmosphäre (extraterrestrisch) ist Ihnen vermutlich aufgefallen, dass die Kurve sehr rau ist, während die Kurve des Schwarzen Körpers vollkommen glatt erscheint. Im Detail zeigt das Spektrum der Sonnenstrahlung deutliche Unterschiede.
Die Fraunhofer-Linien
Die Strahlung der etwa 5900 K heißen Materie der Photosphäre durchquert die weiter außen liegenden kälteren Schichten der Sonnenatmosphäre, die sogenannte Chromosphäre. Die dort vorhandenen Atome und Ionen absorbieren Strahlung bei Wellenlängen, die für die jeweiligen Elemente charakteristisch sind. Entsprechend wird das Spektrum bei diesen Wellenlängen infolge der Absorption geschwächt. Die durch die Absorption in einen höheren Energiezustand angeregten Atome und Ionen senden zwar beim Übergang in den Grundzustand Strahlung der gleichen Wellenlänge wieder aus. Dies geschieht jedoch in alle Richtungen, weshalb in Richtung Erde ein Nettoverlust verbleibt.
Die so entstehenden Absorptionslinien im Spektrum sind die Fraunhofer-Linien, benannt nach ihrem Entdecker Joseph von Fraunhofer.
Die wichtigsten Fraunhofer-Linien im sichtbaren Spektrum, mit den von Fraunhofer gewählten Bezeichnungen.
Quelle: Wikipedia
Die folgende Abbildung zeigt ein Spektrum des Himmelsblau an einem sonnigen Tag mit den durch die Fraunhofer-Linien verursachten Einbrüchen in der Helligkeit.
Helligkeitsspektrum des Himmelsblau mit Markierung der Fraunhofer-Linien. Die mit H2O bezeichneten Einbrüche kommen allerdings durch Wasserdampf in der Erdatmosphäre zustande, sind also keine Fraunhofer-Linien.
Quelle: Eric Bajart, Wikimedia Commons, modifiziert.
In den beiden Bildern sind die von Fraunhofer entdeckten Linien mit den von ihm gewählten historischen Bezeichnungen markiert.
