Geschichtliches zu Filtern und zur H-alpha Beobachtung
Sicher war schon unseren "Altvorderen" die Existenz von Protuberanzen bekannt - allein schon deshalb, weil man sie bei totalen Sonnenfinsternissen gut beobachten konnte.

Eine wissenschaftliche Beobachtung (neben der Beobachtung totaler Sonnenfinsternisse) der Chromosphäre setzte aber erst mit der Erfindung des Spektroskops ein, mit dem man Protuberanzen erstmalig beobachten konnte.

Als Wissenschaftler der "ersten Stunde" sind hier u.a. zu nennen: Jansen, Fraunhofer, Zöllner, Lockyrer und nicht zuletzt Pater Angelo Secchi, aus dessen Buch "Die Sonne" (erschienen 1872) einige der Abbildungen dieser Seite stammen.

Secchi war Direktor der Sternwarte des Vatikans Collegium Romanum und schreibt 1872: ..."ausser den eigentlich Protuberanzen gibt es noch eine Schicht derselben leuchtenden Substanz, welche die ganze Sonne umhüllt und die man Chromosphäre nennt. Die Prozuberanzen kommen aus dieser Schicht zum Vorschein und sind Massen welche sich über das allgemeine Niveau der Sonnenoberfläche erheben und zuweilen sich von derselben ganz loslösen."

Protuberanzenzeichnung von Secchi mit dem Protuberanzenspektroskop
 »
Ein paar Seiten weiter schreibt Secchi: ..."der Verlauf der Finsternis (1868) war günstig... - eine ungeheure Protuberanz und als die Beobachter sofort ihre Spectroscope auf dieselbe richteten, sahen Sie ein discontinuierliches Spektrum... die erste Frage war hiermit gelöst: die Protuberanzen sind gasige Massen."

..."führte direct zu dem Schlusse, dass das Wasserstoffgas einen Bestandteil der Protuberanzenmaterie ausmache."


« Sonnenflecken und Protuberanzen, gezeichnet von Secchi am 23.Juli 1870.
Einer der Hauptwegbereiter der modernen Sonnenforschung war sicher der französische Astronom Bernhard Lyot (1897 bis 1952) der lange auf dem berühmten Pic du Midi wirkte. Er erfand 1930 den Koronographen und 1933 das nach ihm benannte Lyot Filter.

Der Koronograph erzeugte im Teleskop eine künstliche Sonnenfinsternis und sein Nachfolger bei den Amateuren ist das Protuberanzenfernrohr, bzw, der Protuberanzenansatz von Wolfgang Lille. Lyot konnte durch die exzellenten Beobachtungsbedingungen auf dem Pic du Midi in den französischen Pyrenäen neben Protuberanzen eben auch den Übergang in die innere Korona (grüne Koronalinie) beobachten.
Blättert man durch alte Ausgaben von Sterne und Weltraum der 50er- und 60er Jahre, so kann man erstaunt lesen, dass die Beobachtungsbedingungen damals so gut waren, dass als H-alpha Filter ein einfaches Schott Kantenfilter (RG 630) ausreichte. Unter heutigen Beobachtungsbedingungen müssen die Filter Halbwertsbreiten von einigen Ångström haben, damit Protuberanzen überhaupt noch sichtbar werden.
 
Das Lyot Filter war der Vorgänger der heutigen H-alpha Oberflächenfilter nach dem Fabry Pérot Interferometer Prinzip. Anders aufgebaut (wesentlich aufwendiger) aber nach ähnlichen physikalischen Prinzipien, erlaubten diese Filter Beobachtungen der Sonnenoberfläche mit Halbwertsbreiten von bis zu 0.1Å (0.01nm) !
Das Lyot Filter (auch Polarisations-Interferenzfilter genannt) besteht aus bis zu 9 hintereinander geschalteter Systemen von je mindestens zwei gekreuzten Polarisatoren, zwischen denen doppelbrechende Plättchen bzw, Stäbe aus Quarz oder Kalkspat liegen. Die in den Filterschichten auftretenden Interferenzen führen durch Laufzeitunterschiede zwischen den verschiedenen Wellenlängenanteilen zur Auslöschung des größten Teils der Wellenlängen, so dass nur noch monochromatisches Licht einer Wellenlänge aus dem Filter austritt.

Die Glaselemente hatten immer die doppelte Läge des vorherigen, das letzte war 128 mm lang, Ein- und Austrittsflächen der Glaskörper waren höchstpräzise planparallel geschliffen und die mechanische Länge der Elemente war auf wenige tausendstel Millimeter einzuhalten. Auch Lyot Filter müssen extrem stabil beheizt werden. So ergibt bei Quarzglas eine Temperaturänderung von nur einem Grad bereits eine Linienverschiebeung von 0.75Å!

 
Nach Wissen des Autors gab es nur zwei Hersteller solcher Filter; die Firma Halle in Berlin (Halle-Lyot Filter) und die Firma Zeiss in Oberkochen. Ein Halle Filter mit einer HWB von 0.5Å kostete Mitte der 70er Jahre um die 50.000 DM und wog ungefähr 8 Kilo.

Die Zeiss Filter kosteten so um die 600.000 DM, hatten eine Halbwertsbreite von 0.25Å und waren in dieser HWB gesteuert über ± 16Å shiftbar.
« Zeiss Werbung 1975 aus Sterne und Weltraum
Meines Wissens wurden solche Filter nur an professionelle Institute geliefert. Das einzige Halle Filter in Amateurhand besitzt die Wilhelm Foerster Sternwarte in Berlin.
Das Halle Filter der Wilhelm Foerster Sternwarte, © by M. Kiehl »


Email an die Firma Baader