Joseph Fraunhofer und die Astronomie
Am 7. Juni 1826 starb der in Straubing geborene Joseph Fraunhofer in München. Über sein Leben berichte ich in meinem Buch Helden des Himmels.
Anlässlich des 200. Todestags hier ein paar Fakten, die für Amateurastronomen von Interesse sind.
Foto links: Fraunhofer-Statue in München
Fraunhofer war nicht der erste, der einlinsige Teleskopobjektive mit doppellinsigen ersetzte - um ein schärferes, farbreineres Bild zu erzielen.
Die Brechung des Glases wird von den Ausgangsstoffen (Sand, Soda, Kalk oder Blei) und diversen Zuschlägen bestimmt. Fraunhofer verbesserte die nun farbreineren Optiken durch passende Glassorten, durch einen Luftspalt zwischen den Linsen und durch die systematische Optimierung der Fertigungsverfahren.
Das Glas für die Linsenkombinationen wurde in der Glaswerkstatt von Utzschneider, Reichenbach und Fraunhofer in Benediktbeuern (Fotos links und links oben) bei 1.300° C hergestellt. Fraunhofer gab den Linsen oft auch den letzten Schliff.
Sie wurden nicht nur in Teleskopen, sondern z.B. auch in Instrumenten zur Landvermessung eingesetzt.
Die meisten der Refraktoren besaßen bald derartige Fraunhofer-Objektive. Anders als beim einlinsigen Objektiv wird hier das Licht zweier Wellenlängen im Brennpunkt vereint. Man spricht daher von Achromaten. Heute gibt es auch dreilinsige Apochromaten; doch die sind teurer, speziell bei großen Öffnungen.
Die besten von Fraunhofers Objektiven fanden in Spitzenteleskopen Platz.
Besonders berühmt wurde 1824 das 24 cm weite Linsenteleskop der Sternwarte Dorpat (heute Tartu). Ein gleichartiges Instrument (Foto links) erhielt 1829 die Sternwarte Berlin. Damit gelang u.a. Entdeckung des Neptun.
Heute übertreffen Amateurteleskope (wenngleich mit Spiegeln statt mit Linsen als Objektiv) durchaus die Lichtsammelleistung der damaligen Riesenrefraktoren.
Mitunter zerschnitt Fraunhofer ein Objektiv. Die Hälften ließen sich messbar gegeneinander verschieben, Sternabbildungen so zur Deckung bringen. Derartige Heliometer baute man zunächst zur Vermessung des Sonnendurchmessers, wobei natürlich sichere Schutzfilter vor dem Teleskop montiert werden mussten.
Nachts maß man jene winzigen Winkel, welche die Bewegung der Erde um die Sonne bei nahen Sternen widerspiegeln. Mit einem Heliometer Fraunhofers wurde 1838 in Königsberg die erste Sterndistanz (61 Cygni) absteckbar.
Das mit 21,7cm größte je im Einsatz befindliche Heliometerobjektiv (Baujahr 1894) besaß die Kuffner-Sternwarte in Wien-Ottakring (Foto links).
Heliometer kamen später aus der Mode. Heute setzen Profis wie Amateure fotografische Verfahren für astrometrische Zwecke ein.
Fraunhofer ersann auch eine spezielle Montierungsart, bei der man das Teleskop nicht mehr um zwei, sondern bloß um eine Achse drehen musste, um die Erdrotation auszugleichen.
Sie wurde unter der Bezeichnung Deutsche Montierung bekannt.
Bei astronomischen Amateurteleskopen ist sie bis heute die wohl beliebteste Montierungsart geblieben (Foto links).
Charakteristisch ist das schwere Gegenwicht auf einer der beiden Achsen.
Mittlerweile gibt es übrigens auch (teurere) gegengewichtslose Montierungen, die der Industrieroboter-Technik entspringen. Außerdem gesellten sich, speziell im Amateurbereich, andere Montierungsarten hinzu: Dazu zählen z.B. die Rahmenmontierung bzw. die noch schlichtere Dobson-Montierung.
Fraunhofer suchte nach klaren Markierungen im Farbspektrum (Foto oben), um die Brechkraft von Glasprismen besser beurteilen zu können. Die boten sich in Form der dunklen Linien, von denen er gut 500 im Sonnenspektrum kartierte. Mitunter nennt man sie noch Fraunhofer-Linien.
Die von Fraunhofer vergebenen Buchstaben für die einzelnen Linien sind kaum noch in Verwendung, sieht man vom D für die Doppellinie des (wie wir heute wissen) Natriums ab (Foto oben, im gelben Abschnitt). Bald erweiterte Fraunhofer seine Spektraluntersuchungen auf helle Sterne.
Neben Prismen (links originale Prismen von Fraunhofer) bemühte er Gitter mit bis zu 300 Linien pro mm. Sie werden heute gern von Amateuren benutzt. Links unten:
Modernes Einschraubgitter mit 100 Linien
Optische Gitter basieren auf der Lichtbeugung, welche auch die Auflösung der besten Teleskope begrenzt. Daher studierte Fraunhofer auch Beugungsphänomene.
Später zeigten die Untersuchungen von Robert Wilhelm Bunsen und Gustav Robert Kirchhoff in Heidelberg: Die dunkeln oder auch hellen Linien sind charakteristisch für die beteiligten chemischen Elemente.
Damit war der Grundstein für die Astrophysik gelegt (ausführlicher Artikel über Kirchhoff). Heute betätigen sich sogar spezialisierte Amateure in diesem Feld.
Der schon zu Lebzeiten hochgerühmte Fraunhofer starb, erst 39 Jahre alt, an Lungentuberkulose. Er wurde am Münchener Südfriedhof beigesetzt.
In München erinnern das Bronzestandbild in der Maximillianstraße und die Fraunhoferstraße an den genialen Optiker. In seinem Geburtsort Straubing existiert die Fraunhofergasse.
In meinem Wohnbezirk Wien-Floridsdorf gibt es, zu Ehren Fraunhofers, die Frauenhofergasse - und zwar seit einem Beschluss des Gemeinderats im Jahr 1913.
Die Schreibweise des Namens ist hier allerdings recht ungewöhnlich.
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