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Die Natur und Technik Stunde der besonderen Art:
DIE SONNE
Beobachtung in der H-Alpha-Spektrallinie |
Wichtig:
Niemals mit einem optischen Gerät auch nur für kurze Zeit direkt in die Sonne sehen!!! Erblindungsgefahr!!!
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Die Sonne ist der einzige Stern, bei dem wir Menschen auch als Laien Oberflächenstrukturen sehen können. Dazu ist aber schon der ein oder andere Kniff nötig:
Mit freundlicher Unterstützung des AVA , der Astronomischen Vereinigung Augsburg, http://www.astronomische-vereinigung-augsburg.de/ konnte dieses Jahr eine ganz besondere Unterrichtsstunde in „Natur & Technik - Naturwissenschaftliches Arbeiten“ zum Thema „Sonne“ durchgeführt werden: ein H-Alpha-Sonnentelekop konnte an diesem Tag an die Schule geholt werden und damit die Sonne im H-Alpha-Licht betrachtet werden, was komplett neue Möglichkeiten eröffnet. Im Prinzip ist die Sonne viel zu hell um etwas auf der Oberfläche zu erkennen. Mit Hilfe spezieller Sonnenfilterfolien (z.B. Baader), kann das Licht zumindest so gemindert werden, dass Sonnenflecken zu erkennen sind. Solche Folien kennen die meisten von der letzten totalen Sonnenfinsternis in Deutschland 1999. Um aber Oberflächendetails der Chromosphäre der Sonne zu erkennen braucht man ganz spezielle Filtertechniken: H-Alpha-Filter. Diese lassen nur einen Spektralbereich von weniger als 0,1 nm (im Vgl.: ein Cäsiumatom ist mit 0,27nm fast drei Mal so groß!) bei 656,28nm Wellenlänge hindurch! Dadurch sind solche Filter sehr aufwändig in der Herstellung und damit auch sehr teuer. Exakt bei 656,28nm leuchten allerdings die Wasserstoffatome der Sonne in schönem rot, und ermöglichen uns so einen atemberaubenden Blick auf die Oberfläche der Chromosphäre der Sonne! Jetzt werden nicht nur die Sonnenflecken schön sichtbar, sondern auch die Protuberanzen erscheinen am Sonnenrand. Diese riesigen “Flammen“ erreichen leicht zehnfache Erdgröße (vgl Foto)! Auf der Oberfläche können darüber hinaus Plages (Chromosphärische Fackeln) und Filamente gesehen werden, die uns einen kleinen Eindruck von der unvorstellbaren Kraft und Energie dieses brodelnden thermonuklearen Reaktors geben, dem wir das Leben auf der Erde überhaupt und unser eigenes im speziellen verdanken!
Zum Stundenthema „Sonne“ - übrigens wörtliches Lehrplanthema - gab es erst einmal eine kurze allgemeine Besprechung mit kleinem Hefteintrag, dann die Einweisung für die recht schwierige Beobachtung und dann raus zur direkten Betrachtung. Besonders nett: ein paar der kleinen 5.-Klässler haben sich sogar nochmal angestellt, um öfters einen Blick auf die Sonne zu werfen! Und das ein oder andere "wow", "super" und leuchtende Augen gab es auch. Wobei es doch etwas schwierig war, 5.-Klässlern z.B. die Kernfusion verständlich zu erklären: die Schüler hatten nämlich nach der Energie der Sonne gefragt, woher die denn so kommt, da man für Feuer doch Sauerstoff braucht, wie sie gelernt hatten. Aber eigentlich kein Problem: normale Vorgänge (chemische Reaktionen) hier auf der Erde laufen im Normalfall nur mit dem äußeren der Teilchen (Elektronen/Atomhülle) ab. So verbrennt z.B. Kohle indem die Atomhüllen der Sauerstoffteilchen der Luft mit den Atomhüllen der Kohlenstoffteilchen der Kohle zusammenprallen und reagieren. Dabei wird etwas Energie (Feuer – Licht und Wärme) frei. Die Sonne ist aber so groß und hat deswegen eine so starke Anziehungskraft (Gravitation), dass sie es in ihrem Innern schafft die Teilchen zu „zerquetschen“ so dass die Kerne der Atome jetzt aufeinander prallen und miteinander reagieren können (Kernfusion). Dabei wird viel, viel mehr Energie frei. Deswegen ist die Sonne so heiß und hell.
(PS: dies ist eine Erklärung für 5.Klässler!)
Zur Ergänzung hatte Herr Frankenberger noch ein Fernglas mit Baader-Sonnenfolie sicher präpariert, so dass sich einige Schüler parallel auch an der Weißlichtbetrachtung üben konnten - allerdings war nur ein Sonnenfleck so zu erkennen.
Insgesamt eine etwas anstrengende aber nette und hoffentlich lehrreiche Unterrichtstunde - so macht Unterrichten Spaß!
Wer jetzt mehr Lust auf Astronomie bekommen hat, dem sei doch ein Besuch der Astronomischen Vereinigung Augsburg nahegelegt. Jeden Freitagabend bietet die AVA in Diedorf eine sehr fachkundige Einführung in die Astronomie an, einschließlich schöner Beobachtungen mit einigen großen Teleskopen, bei klarem Himmelversteht sich, und hauseigenem Planetarium. http://www.astronomische-vereinigung-augsburg.de/
Wir leben in einem Zeitalter, in dem Menschen zum ersten Mal anfangen zu verstehen, wie alles zusammenhängt, wie unser Universum aufgebaut ist, woher wir kommen und wohin die Reise durch die Zeit mit uns gehen wird. Die Fortschritte und Erkenntnisse der modernen Astronomie und der Naturwissenschaften überhaupt sind überaus erstaunlich! Wir sind nicht mehr ganz wie Ameisen, die nicht verstehen können, wie die Welt herum um sie funktioniert. Vielleicht schauen auch sie sich das Große dahinter nach den Fußballergebnissen am Freitagabend ja mal ein bisschen in Diedorf an!
Auch wenn man sich danach vorkommt wie ein unbedeutendes winziges Sandkorn – oder evtl. gerade deswegen: vielleicht rückt dies die Perspektive auf unsere täglichen Probleme und Sorgen ja sogar auch wieder ein bisschen zurecht.
Ein ganz besonderer Dank gilt der AVA Augsburg und Herrn Thomas Winterer, der genau an diesem Tag parallel zu unserer Beobachtung Fotos der Sonne im H-Alpha-Licht gemacht hat und diese uns zur Verfügung stellt! Auch seine nächtlichen Astrofotos sind überaus sehenswert – ein Besuch seiner Homepage lohnt sich also! http://www.sky-win.de/
Noch ein kleiner Tipp zum Schluss: es gibt ein kleines Planetariumsprogramm für den PC zuhause zum kostenlosen Download im Internet: Stellarium! Wirklich sehr gut gemacht und schön um zu schauen, was es gerade so zu sehen gibt. http://www.stellarium.org/de/
Und ein kostenloses Astrobuch obendrauf: http://www.promathika.lazarusforum.de/astroskript1.pdf
Viele Grüße
H.Frankenberger
Wichtig: Niemals mit einem optischen Gerät auch nur für kurze Zeit direkt in die Sonne sehen!!! Erblindungsgefahr!!! |
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