Hitri spekter Sonca
Avtorstvo slike &
avtorske pravice:
Yujing Qin
(University of Arizona)
Pojasnilo:
Na jasnem nebu Madrasa v Oregonu, ta sestavljeni posnetek mrka prikazuje
kromosferski ali hitri spekter Sonca.
Na sliki so poravnane samo tri ekspozicije, posnete 21. avgusta s teleobjektivom in uklonsko mrežico.
Na direktnem posnetku na skrajni levi je Sončev
diamantni prstan, ki na začetku in koncu popolnega mrka obdaja silhueto lunarnega diska.
Z uklonsko mrežico razširjen v spekter barv proti desni, tvori Sončev
fotosferski spekter dve neprekinjeni črti.
Te ustrezajo bliskom diamantnih prstanov sicer močno preosvetljenega Sončevega diska.
Pri vsaki valovni dolžini svetlobe, ki jo oddajajo atomi okoli tankega loka
Sončeve kromosfere so vidne posamezne slike mrka.
Najsvetlejše slike ali najmočnejša
kromosferska emisija je od vodikovih atomov.
Rdeča emisija vodikove alfa črte je na skrajni desni, modra in škrlatna emisija pa sta proti levi.
Med njima je najsvetlejša emisija od atomov helija, elementa, ki je bil
prvič odkrit šele v
hitrem spektru Sonca.
VIR: https://apod.fmf.uni-lj.si/ap170907.html
Slika zgoraj prikazuje
nastanek absorbcijskega in emisijskega spektra
ob zvezdah in njihovih atmosferah.
Valovna dolžina svetlobe se meri v nanometrih (nm):
nm = 10-9 m.
Svetlobi vajeno oko je, v splošnem, najbolj obcutljivo pri približno 555 nm
(540 THz), kar ustreza zelenemu delu vidnega spektra.


Zgornje animacije energisjkega stanja atomov zelo nazorno prikazujejo nastanek absorbcijskega
in emisijskega spektra elektromagnetnega valovanja.
Energija teresticnih Soncevih žarkov (tistih, ki se prebijejo do
površine Zemlje) je najizrazitejša pri valovnih dolžinah,
ki so znacilne za
rumeno in zeleno barvo.
Evolucija je naredila tako, da so tudi naše oci najbolj
obcutljive na ti dve barvi. Nanometer (nm = 10-9m)
je enota za merjenje valovnih dolžin, recimo svetlobe
(valovne dožine, ki jih
zaznamo ljudje, so od približno 380 do približno 780 nm).

Vir zgornjega spektra je: http://www.stargazing.net/david/spectroscopy/SimpleNeedleSpectroscope.html
Shema preprostega spektrometra na uklonsko mrežico, ki osvetljeno režo
razkloni v spekter, ki ga posnamemo s fotoaparatom oz.
CCD dtektorjem. Fotoaparat v bistvu tvori sliko reže v
razlicnih barvah - tam kjer je zaradi absorbcije (v soncevi atmosferi)
manj fotonov, bo slika reže (spektra), temnejša. Tako dobimo
absorbcijske crte iz lege katere lahko dolocimo elemente,
ki sestavljajo Sonce.
Slika zgoraj je prirejena (leta 2014) iz:
http://astro.u-strasbg.fr/~koppen/spectro/designe.html
Umeritvena spektra - spodnji spekter ima poudarjene svetlejše Fraunhoferjeve
emisijske crte ("špicke").
Sončev spekter umerjen s spektrom helija - posneto v šolskem laboratoriju - posnel
Zorko V.
Helij je bil najprej odkrit v Soncevi kromosferi preko spektroskopije
(crta z valovno dolžino 587.562 nm).
Zato je tudi dobil ime helij - grško: helios, Sonce.
Leta 1868 (18. avgusta je bil Soncev mrk - Indija) ga je odkril Francoz
Jules Janssen.
Jules Janssen, odkril helij -
leta 1868 (18. avgusta je bil Soncev mrk - Indija).

Emisijski spekter atmosfere (kromosfere) Sonca, s pomocjo katerega
so odgkrili helij (rumena crta levo 587.562 nm) še preden so ga detektirali na Zemlji.
Tak spekter je moc posneti (v le nekaj sekundah) med Soncevim mrkom.
Podoben posnetek, vir:
http://www.eurastro.de/pictures/sofi99/mr/flashscl.jpg
http://www.eurastro.de/webpages/MRSPECT.HTM
V laboratoriju na Zemlji je bil helij detektiran leta 1895.
Joseph von Fraunhofer, nemški optik in fizik, * 6. marec 1787,
Straubing, Nemcija, † 7. junij 1826 (39 let), München, Nemcija.
Fraunhofer je najbolj znan po odkritju temnih absorpcijskih crt
v Soncevem spektru, sedaj znanih kot Fraunhoferjeve crte, ter
po izdelovanju kakovostnega opticnega stekla in objektivov za
akromaticne refraktorje.
Življenje in delo
Bil je sin steklarja. Pri enajstih letih je postal sirota.
Kot vajenec je zacel delati pri strogem münchenskem optiku in
steklarju Philippu Antonu Weichelsbergerju. Leta 1801 se je
podrla delavnica, v kateri je stanoval, in je bil edini preživeli.
Reševanje je vodil Maksimilijan IV. Jožef, bavarski volilni knez
(kasnejši bavarski kralj Maksimilijan I. Jožef). Knez je financno
pomagal Frauhoferju in prisilil njegovega delodajalca, da mu je omogočil
izšolati se.
Na kraju nesrece je bil tudi tehnik in poslovnež Utzschneider,
kar se je izkazalo za pomembno. Z denarjem, ki ga je prejel od
kneza in pomoci od Utzschneiderja, je lahko nadaljeval s šolanjem
in prakticnim izobraževanjem. Mladenic je usodi dokazal, da je bil
takrat vreden njene milosti. Izucil se je obrti in se sam še naprej
vztrajno izobraževal. Tako je deloval na podrocju optike. Leta 1806
sta Utzscheider in von Reichenbach povabila Frauhoferja na svoj inštitut
v Benediktbeuern, sukularizirani benediktinski samostan, ki se je ukvarjal
z izdelovanjem stekla. Tu je odkril kako se izdeluje najboljše opticno
steklo na svetu in iznašel neverjetno tocne postopke za merjenje razklona.
Preucil je, kako so znacilnosti stekla odvisne od priprave in s
tem povzdignil steklarstvo v pravo umetnost. Na Inštitutu je
srecal Pierrea Louisa Guinanda, švicarskega steklarskega tehnika,
ki mu ga je predstavil Utzschneider. Leta 1809 je Frauhofer postal
vodja mehanskega razdelka opticnega inštituta, istega leta pa je
postal clan podjetja. Leta 1814 sta Guinand in von Reichenbach
zapustila podjetje, tako da je Fraunhofer v podjetju postal solastnik,
ime pa so spremenili v Utzschneider und Fraunhofer. Leta 1818 je postal
predstojnik opticnega inštituta.
Izboljšal je mnogo opticnih instrumentov. Zaradi njegove izdelave
odlicnih opticnih instrumentov je Bavarska Angliji prevzela prvenstvo
nad središcem opticne industrije. Tudi možje, kot je bil na primer Farady,
tedaj niso bili sposobni izdelati stekla, ki bi se lahko kosal s
Fraunhoferjevim.
Frauhofer je bil znan po svojih izredno kakovostnih opticnih
prizmah. Izboljšal je akromaticen objektiv daljnogleda in izdelavo
opticnega stekla. Izboljšal je tudi postopek poliranja lec in zrcal
opticnih naprav. Veliko skrb je posvetil meritvam lomnega kolicnika
stekel. Tocno je premeril veliko razlicnih stekel, ker so bile med
njegovimi vrhunskimi izdelki tudi akromaticne lece. Te so, kakor
je pokazal Dollond, sestavljene iz dveh lec iz razlicnih stekel,
v katerih se razlicni lomni kolicniki za razne barvne svetlobe
medseboj uravnavajo. Prave kombinacije pa je bilo mogoce sestaviti
le ob zelo dobrem poznavanju lomnih kolicnikov. Izdelal je naprave
za merjenje valovnih dolžin svetlobe.
Med preskušanjem svojih prizem in raziskovanjem Soncevega spektra je
leta 1814 odkril, po njem imenovane temne absorbcijske crte. Že rahla
nepravilnost v izdelavi prizme je toliko pokvarila locljivost slike,
da so se crte zabrisale. S tem lahko morda pojasnimo, da jih Newton
pri svojih raziskavah svetlobe s prizmo ni opazil. Opazil pa jih je
12 let prej leta 1802 Wollaston, vendar jih je videl le 7, medtem ko
jih je Fraunhofer naštel 574, današnji fiziki pa približno 10.000.
Fraunhofer ni ostal samo pri opazovanju in štetju crt. Izmeril je lege
najizrazitejših crt in jih leta 1817 oznacil s crkami od A do K.
Te oznake veljajo še danes. Dolocil je njihove dolžine in pokazal,
da se pojavijo vedno na istih mestih, ce jih gledamo v neposredni
soncni svetlobi ali pa v odbiti svetlobi z Lune ali planetov.
Pozneje je dolocil lege vec 100 crt.
Fraunhofer prikazuje spektroskop.
Njegove raziskave loma in razklona svetlobe so vodile k iznajdbi
spektroskopa in razvoju spektroskopije. Tudi pri tem se ni ustavil.
Prizmo je postavil v gorišce daljnogleda, da bi preucil spektre zvezd.
Ugotovil je, da imajo tudi ti spektri temne crte, vendar premaknjene
glede na Soncev spekter. S tem je že skoraj imel veliko odkritje,
ki pa se mu je izmuznilo. Izmuznilo se je tudi znanstvenemu svetu
v celoti, saj se za njegova porocila o zadevi ni nihce zmenil.
Šele Kirchhoff je pol stoletja kasneje iz teh crt dal fizikom,
kemikom in astronomom izredno koristno orodje. Bunsen in Kirchhoff
sta leta 1859 s spektrografom na prizmo odkrila, da so temne absorpcijske
crte iz Soncevega spektra enake emisijskim crtam, ki jih v spektrih zvezd
podajajo povsem doloceni kemijski elementi. Bunsen je pravilno pojasnil
Fraunhoferjeve absorpcijske crte.
Fraunhofer prikazuje spektroskop.
Fraunhofer je leta 1821 tudi prvi uporabil opticno mrežico
za razklon svetlobe. Prvo mrežico je izdelal iz tankih napetih
žick položenih tesno skupaj. Od njegovih casov so mrežice že
popolnoma nadomestile prizmo v spektroskopiji. Zdaj jih urezujejo
kot vrsto finih zarez v stekleno ali kovinsko plošcico. Njegovo
delo na tem podrocju sta nadaljevala Bunsen in Kirchhoff, ki sta
utemeljila spektralno analizo.
Navkljub vsem dosežkom je Fraunhofer ostal za snobovski znanstveni
svet le manjvredni tehnik in ce se je že smel udeležiti znanstvenih srecanj,
mu pravice do besede ali nastopa niso priznali. Leta 1823 je postal
clan Akademije znanosti v Münchnu. Bil je predstojnik njenega oddelka
za ohranjanje fizike. Za svoje podjetje je leta 1820 izdelal tudi mikroskop.
Izdelal je tedaj najvecji refraktor za novi observatorij v Pulkovem.
S svojimi instrumenti je pomagal leta 1837 Besslu in leta 1840 von
Struveju pri merjenju prvih zvezdnih paralaks. Z njegovim heliometrom
je leta 1844 Bessel odkril nepravilnosti v gibanju Sirija A.
Naslednik Fraunhoferjevega podjetja, podjetje Merz und Mahler,
je izdelalo daljnogled za novi berlinski observatorij, kjer
je Galle leta 1946 v ozvezdju Strelca potrdil obstoj novega osmega
planeta Neptuna. Verjetno zadnji objektiv za daljnogled, ki ga je
izdelal Frauhofer, so dobavili za tranzitni daljnogled v Mestnem
observatoriju v Edinburgu. Ta instrument je dokoncal Repsold po
Fraunhoferjevi smrti.
Še pred dopolnjenim 40 letom je Fraunhofer umrl za jetiko.
Kot mnogo tedanjih izdelovalcev stekla se je zastrupil s
parami težkih kovin. Verjetno so njegovi najvrednejši steklarski
recepti odšli z njim v grob. Na njegovem grobu je vklesan napis:
»Približal nam je zvezde« (Approximavit sidera). To je tudi res,
kot je pozneje dokazal Kirchhoff. Približal nam jih je, ne da bi
za to potreboval velikanske daljnoglede.
Leta 1822 mu je Univerza v Erlangnu na Pfaffov predlog
podelila castni doktorat. Leta 1824 je prejel red za zasluge,
postal je plemic in castni mešcan Münchna.
Po njem se imenuje asteroid notranjega glavnega pasu 13478 Fraunhofer.
Tole sem zapisal leta 2006:
"Karta Sončevih mrkov za obdobje 1999 - 2020,
zelo dolg Sončev mrk (poplno prekritje Sonca z Luno traja okrog 6 min)
se zgodi 22.lulija 2009 - Kitajska - Japonska. "
Mitja se je udeležil mrka na Kitajskem leta 2009,
ostali pa, skupaj z Mitjo, mrka 2017 v ZDA, še prej pa mrka
v Turčiji 2006 in seveda mrka 1999 v Sloveniji, Madžarskem ... (zapisano avg. 2018).
Popolni (rumena brava), delni in hibridni Sončevi mrki (2021-2041) - popolni so
obvezni ...
HVALA ZA POZORNOST ! ! !
LINKI NA OSTALE MRKE!

Osnovni podatki - Sončev mrk 29. marec 2006.
Sončev mrk, 11.8.1999, Madžarska, posnela: Peter Mihor, Zorko Vičar.
OGLEJTE SI GALERIJO POSNETKOV MRKA IN OPIS
NEKATERIH METEOROLOŠKIH POJAVOV OB MRKU
*
plakat_son_mrk21avg2017Casper_ZDA_3.pdf - za 23. festival SZF 2017.
*
plakat_Mrk2017_pomirja_02_in_zblizuje_ljudi.pdf - za 23. festival SZF 2017.
23. slovenski festival znanosti - SZF in astronomija ,
- od 25. do 27. sep. 2017, BF - Ljubljana
Moto letošnjega festivala je bil:
»V vrtovih raziskovalne ustvarjalnosti«.
Potekal je na več lokacijah v Ljubljani,
središče dogajanja pa so bile predavalnice in laboratoriji Biotehniške
fakultete Univerze v Ljubljani, ki letos slavi 70. obletnico svoje
ustanovitve.
Letni slovenski festival znanosti potrebujemo, da v najširši možni sestavi
državljani proslavijo dosežke znanosti, ki so nastali na Slovenskem in po svetu,
se poklonijo spominu na življenje in delo velikih slovenskih raziskovalcev,
izumiteljev in vizionarjev, predvsem pa da komunicirajo znanost, napredujejo
v pravilnem razumevanju dosežkov znanosti,
so ponosni na dosežke raziskovalnih ustvarjalcev ...
23. slovenski festival znanosti je bil
pod častnim pokroviteljstvom akademika prof. dr. Ivana Krefta, nosilca priznanja
»Ambasador Republike Slovenije v znanosti« (2005).
Imel je imenitno kratko predavanje - več veš, bolj se zavedaš,
koliko je še neodkritega, neznanega, koliko si neveden, ...
V tem povzetku bomo omenili zgolj tematike povezane z vesoljem.
V ponedeljek od 25. sep. 2017 je bila otvoritev in že v uvodo nas
je razveselila astrofizičarka dr.
Marija Strojnik.
10:00 – 11:30
Otvoritvena slovesnost s slavnostnim predavanjem – poklon Hermanu
Potočniku Noordungu ob 125. obletnici njegovega rojstva
PLANETI ZUNAJ NAŠEGA OSONČJA
Dr. Marija Strojnik Scholl, astrofizičarka
–
slovenska znanstvenica iz ZDA
– 12:50
HERMAN POTOČNIK NOORDUNG
–
OČE VESOLJSKE ARHITEKTURE
Dr. Edvard Kobal, Slovenska znanstvena fundacija, Ljubljana
27. sep. 2017
9:00 – 9:50
Večna pot 111, SI-1000 Ljubljana (B5)
Javljanje v živo iz Avstralije:
Osvajanje vesolja
– med mitom in resničnostjo ter novimi priložnostmi
Matjaž Vidmar, University of Edinburg, Škotska/Velika Britanija
Na predavanju se pojavi ideja o Slovenski vesoljski agenciji,
letos jo je ustanovila Avstralija ...
10:00 – 10:50
Predstavitev: Popolni sončev mrk v ZDA 2017
RAZSTAVE
NACIONALNI INŠTITUT ZA BIOLOGIJO
Oddelek za biologijo
Večna pot 111, SI-1000 Ljubljana
Razstave v avli stavbe
na Večni poti 111 v Ljubljani
(ves čas festivala ter nekatere tudi do 27. oktobra 2017)
1.
Nacionalni inštitut za biologijo se predstavi
2.
Najbolj zanimiva umetniška dela mladih nagradnega natečaja »Osvajanje vesolja«
3.
Popolni Sončev mrk (v ZDA)
–
razstava bo odprta do vključno 27. oktobra 2017
(Boris Kham, Jure Stare, Zorko Vičar)
4.
Zvezdnato nebo nad gorami
(avtor Klemen Kunaver)
– razstava bo odprta do vključno 27. oktobra 2017



Za debato o mrku se je prijavil gospod zrelih let, ki je trdil,
da se da mrk narediti umetno na Zemlji (na stadionu) - a ni dojel,
da se sipanja svetlobe na da ustaviti in v tem primeru
se korona izgubi v svetlobi neba.
Predavatelja je kregal, kaj da to hodita v ZDA
snemat in opazovat mrke ..., da bi morala potovati
v neko drugo državo ...
Upajmo samo, da je mož to govoril iz lastnega
prepričanja in ne po naročilu. Zakaj - kajti teh namigov, tudi nasprotovanj,
zakaj vendar ljudje hodijo
na mrk v ZDA, je bilo neverjetno veliko (več kot za Turčijo 2006),
že spomladi leta 2016 ob razmišljanih kam in kako ...

V zadnjih letih pride na slo. festival
znanosti veliko otrok, mladih, dijakov in osnovnošolcev,
le študentov ni prav veliko - ja mladi in znanost, to je prava
pot. A včasih temu ni bilo tako - kdaj so
velika imena slo. znanosti predavala
pred prazno dvorano.

Javljanje v živo iz Avstralije (skype - dijak postavlja vprašanje v Avstralijo):
Osvajanje vesolja
– med mitom in resničnostjo ter novimi priložnostmi
Matjaž Vidmar, University of Edinburg, Škotska/Velika Britanija
Na predavanju se pojavi ideja o Slovenski vesoljski agenciji,
letos jo je ustanovila Avstralija ...

Dr. Howie Firth (Director, Orkney International Science Festival,
The University of Edinburgh) si ogleduje naše
plakate o Sončevem mrku 21. 8. 2017 -
pri šentviškem je ostal
vsaj 5 minut.