So ist das mit dem Licht

Nachdem ich und alle Leser jetzt wissen, dass der GREAT-Detektor in Wirklichkeit eher eine GREAT-Detektorin ist, weil sie neben für Laien recht undurchsichtigen inneren Prozessen auch noch andere weibliche Eigenschaften hat wie z. B. ein feines Empfinden für Farben, möchte ich mich heute mit den Dingen beschäftigen, die mit diesem Detektor beobachtet werden können. Es wäre natürlich toll, wenn die Antwort darauf so leichtgäng wäre wie „Vögel“ oder wenigstens „Sterne“. Aber nein – auch hierfür muss ich einen kleinen Exkurs in die bei allen beliebte Atomphysik unternehmen:

Eine sehr einfache Möglichkeit Licht „herzustellen“ ist es, einen Körper (z. B. den Draht in einer Glühbirne) zum glühen zu bringen bis dieser dann anfängt zu leuchten. Etwas komplizierter ist es dann schon, Licht durch das „Anregen“ von Atomen in Gasen zu erzeugen, die man „Gasentladungen“ nennt und die man z. B. in Neonröhren oder Energiesparlampen  findet (nicht in LEDs … die funktionieren noch mal ein wenig anders). Dieser Vorgang wird im folgenden Video grob erklärt:

 

Wenn man das Licht mit einem Prisma dann in seine einzelnen Bestandteile zerlegt (wir erinnern uns noch an den Physikunterricht: Weißes Licht besteht aus verschiedenen Farben) sieht das bei einer Glühlampe in etwa so aus:

spektrum-1

Das Licht einer Glühlampe setzt sich also aus allen Farben zusammen. Im Gegensatz dazu besteht das Licht, das von angeregten Gasen ausgesendet wird nur aus ganz bestimmten Farben, den so genannten Spektrallinien, die absolut charakteristisch für das jeweilige Gas sind. Zum Beispiel stellt sich das Leuchten von Wasserstoff-, Helium-, Sauerstoff- oder Xenon-Gas bei der Zerlegung so dar:

Wasserstoff:

spektrum-2

Helium

spektrum-3

Sauerstoff

spektrum-4

Xenon

spektrum-5

Über die Analyse der Spektrallinien kann man daher darauf schließen, welche Atome im Gas, das man beobachtet, vorhanden sein müssen. Man erkennt in den Linienspektren, dass die Linien unterschiedliche Leuchtstärke haben und es ist auch nahe liegend, dass diese Linien nicht nur im Bereich des sichtbaren Lichtes existieren, sondern auch in anderen Bereichen elektromagnetischer Strahlung wie z. B. Ultaviolett, Infrarot, Mikrowellen usw. Darüber hinaus kann man insbesondere am letzen Bild (Xenon-Spektrum) erkennen, dass man bei der sehr großen Anzahl an Spektrallinien die entsprechenden Farben sehr genau auseinanderhalten muss, um entscheiden zu können, um welche Linie es sich handelt (vgl. Burgund ist nicht bordeaux).

Und wenn man nun nach einem Gas sucht, dessen leuchtstärkste Spektrallinien im Infrarotbereich liegen bietet es sich an, nach diesem Gas mit dem GREAT-Detektor an Bord von SOFIA zu suchen.

 

 

 

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