222 XXVn. Jahrg. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1912. Nr. 18. 



der Lage der Spektrallinien mit einem wahrschein- 

 lichen Fehler von derselben Größenordnung beschränkt 

 gewesen. 



Das „Auflösungsvermögen" des Auges gemessen 

 durch die Größe des Pupillendurchmessers in Wellen- 

 längen beträgt 5000 und wenn ein Doppelstern (oder 

 eine doppelte Spektrallinie) einen kleineren Winkel 

 als Vsooo aufweist, so wird er nicht mehr „aufgelöst". 

 Das Auflösungsvermögen eines Fernrohres mit einem 

 ein Zoll-Objektiv beträgt etwa 100 000; daher können 

 Einzelheiten der Sonnen- und Mondoberflächen der 

 Planeten, Nebel und Doppelsterne und Sternengruppen 

 noch unterschieden werden, wenn ihre Winkeldistanz 

 von der Größenordnung von Viooooo ist. Die Scheiben 

 der Planeten, die Ringe des Saturns, die Monde des 

 Jupiter und manche Sterngruppen und Sternhaufen 

 beginnen da eben sichtbar zu werden, unsere größten 

 Fernrohre besitzen ein Auflösungsvermögen von 

 2000000, das einer Unterscheidungsgrenze von "jg Se- 

 kunde entspricht. 



Um aber den ganzen Vorteil eines Fernrohres mit 

 Prisma auszunutzen, muß das letztere so groß sein, 

 daß das auffallende Lieht das Objektiv vollkommen 

 ausfüllt. Die Wirksamkeit eines Prismas hängt somit 

 von seiner Größe und seinem Dispersionsvermögen ab. 



Um eine Vorstellung über das Trennungs- oder 

 Auflösungsvermögen bei spektroskopischen Beobach- 

 tungen zu gewinnen, soll die Fraunhofer sehe 

 D- Linie des Sonnenspektrums oder die glänzende 

 gelbe Linie, die von einer mit Kochsalz gespeisten 

 Alkoholflamme ausgesendet wird, betrachtet werden. 

 Fraunhofer erkannte dieselbe als Doppellinie, und 

 die Wellenlängen der beiden Komponenten betragen 

 ungefähr 0,000 5890 mm und 0,000 589 6 mm. Der 

 Unterschied beträgt also ^/r,893 oder etwa '/looo d^r 

 ganzen Wellenlänge. Man braucht demnach, um sie 

 zu trennen, ein Prisma vom Auflösungsvermögen 1000. 

 Ein Prisma aus Flintglas mit einer Basis von 25 mm 

 Länge würde gerade genügen, um nachzuweisen, daß 

 die D-Linie doppelt ist. 



Wir kennen aber Gruppen von .Spektrallinien, 

 deren Komponenten viel näher beieinander liegen als 

 die des Natriums. Beisj)ielsweise besteht die grüne 

 Quecksilberlinie aus mindestens sechs Linien , von 

 denen einzelne nur um Vioo des Abstandes der D-Linien 

 voneinander entfernt sind, und es bedarf daher zu 

 ihrer Trennung eines Auflösungsvermögens von 1 00 000. 

 Dazu wäre ein Glasprisma von 100 Zoll (250 cm) nötig, 

 dessen Herstellung auf außerordentliche Schwierig- 

 keiten stoßen würde. Man könnte statt dessen 20 Pris- 

 men von je fünf Zoll benutzen; doch ist es bisher 

 wegen der optischen Unvollkommenheit der Oberflächen 

 und des Glases, sowie wegen des unvermeidlichen 

 Lichtverlustes bei 20 fächern Austreten und 40facher 

 , Reflexion nicht gelungen, ein so hohes Auflösungs- 

 vermögen zu erreichen. 



Der Parallelismus der in der Astronomie und 

 Spektroskopie behandelten Probleme ist aus nach- 

 stehender Tabelle zu erkennen. Es ist interessant 

 zu sehen, wie eng sie miteinander verknüpft sind und ■ 



wie ihre Lösung fast von genau derselben Art der 

 Verbesserung an den Beobachtungsinstrumenten, be- 

 sonders von deren Auflösungsvermögen abhängt; so 

 sind nicht nur die älteren Probleme vereinfacht und 

 entsprechend genauer gelöst, sondern auch neue Pro- 

 bleme, die früher als außerhalb der menschlichen Er- 

 kenntnisfähigkeit liegend betrachtet wurden, sind jetzt 

 Gegenstand täglicher Forschung. 



Astronomie 



1. Entdeckung neuer Sterne, 



Nebel und Kometen 



2. Lage der Gestirne 



3. Doppelsterne und Stern- 



hauten 



4. Gestalt und Größe der Planeten 



und Nebel 



5. Bewegungen der Gestirne 

 (senkrecht zur Beobachtungs- 

 richtung). Autlösung von 

 Düblet, Sonnenwirbel, Pro- 

 tuberanzen usw. 



6. 



Spektroheliograph (Kombina- 

 tion von Fernrohr und 

 S])ektroskop) 



Spektroskopie 



Entdeckung neuer Elemente 



Wellenlängen der Spektral- 

 linien 

 Doppellinien, Gruppen nnti 

 Banden 

 Lirhtverteilung innerhalb der 

 Spektrallinien 

 Bewegungen der Gestirne 

 (paiallel zur Richtung der 

 lieobachtung). Autlösung von 

 Dublets, Sonnenwirbel, Pro- 

 tuberanzen usw. 

 Änderung der Natur und Lage 

 der Linien mit Temjieratur, 

 Druck und Magnetfeld 



Wir müssen speziell hervorheben, daß die neueren 

 Probleme ein außerordentlich hohes Auflösungsver- 

 mögen erfordern. Beim Fernrohr wurde dies teils 

 durch die Konstruktion riesiger brechender Systeme 

 teils durch enorm große Reflektoren erzielt; und merk- 

 würdigerweise sind die gleichen Wege beide für die 

 Spektroskopie offen. Man kann die Dispersionsfähig- 

 keit brechender Medien oder die Beugung durch 

 reflektierende Medien benutzen. Die wachsenden 

 Kosten und Schwierigkeiten bei der Herstellung großer 

 durchsichtiger und homogener Glasblöcke setzen der 

 Größe und Wirkungsfähigkeit von Linsen und Prismen 

 eine Grenze und man hat sie daher mit mehr oder 

 minder Erfolg zu ersetzen versucht und zwar die 

 erstereu durch Spiegel, die letzteren durch Beugungs- 

 gitter. 



Die Gitter werden in der Weise hergestellt, daß 

 sehr feine Linien sehr eng beieinander in Glas- oder 

 Metalloberflächen geritzt werden. Die Wirkung auf das 

 einfallende Licht besteht in einer Richtungsänderung, 

 deren Betrag mit der Wellenlänge variiert, also mit 

 der Farbe. Es wird daher ein Spektrum erzeugt, das 

 am Ifesten durch ein genau gleiches Spektroskop, bei 

 dem nur das Prisma durch ein Gitter ersetzt ist, be- 

 obachtet wird. 



Die Dispersion eines Beugungsgitters hängt von 

 der Dichte der geritzten Linien ab; das Auflösungs- 

 vermögen aber ist durch die Gesamtzahl der Linien 

 bestimmt. Daher muß diese Zahl so groß wie möglich 

 gemacht werden. 



Die ersten Gitter wurden im Jahre 1821 von 

 Fraunhofer hergestellt; sie enthielten nur ein paar 

 tausend Linien und besaßen ein entsprechend kleines 

 Auflösungsvermögen, das immerhin gerade ausreichte, 

 um die doppelte Natriumlinie zu trennen. Eine sehr 



