Sternspektrum: Radialgeschwindigkeit aus der Linienverschiebung
Bekannte Laborwellenlänge λ₀ (Hα). Setzen Sie die Marke auf die verschobene Absorptionslinie und bestimmen Sie v ≈ c Δλ/λ₀.
Ziel des Versuchs
Die Radialgeschwindigkeit aus v = c (λ − λ₀)/λ₀ bestimmen. Entfernen zählt positiv.
Geräte
- Vergrößerter Sternspektrograph
- Bekannte Laborlinie Hα
- Wellenlängenmarke
Versuch
Theorie
Bei |v| ≪ c gilt für die Verschiebung einer Laborlinie Δλ/λ₀ ≈ v/c. Der Aufbau blendet v und das fertige Δλ/λ aus. λ₀ ist bekannt. Die laufende Wellenlängenmarke am vergrößerten Spektrographen ist das Messgerät — λ lesen Sie selbst ab.
Durchführung
- Die Laborwellenlänge λ₀ der Linie Hα ist fest und bekannt. Die Radialgeschwindigkeit des Sterns bleibt verborgen. Bewegen Sie nur die Wellenlängenmarke.
- Setzen Sie die Marke auf die Mitte der dunklen Absorptionslinie. Der Aufbau gibt weder v noch Δλ aus.
- Notieren Sie diese λ. Die Tabelle berechnet v = c (λ − λ₀)/λ₀. Wiederholen Sie die Suche mindestens 6-mal.
- Bilden Sie den Mittelwert der v-Spalte und vergleichen Sie ihn mit dem Referenzwert.
Schlussfolgerung
Die mittlere Radialgeschwindigkeit stimmt mit der verborgenen Rotverschiebung von Hα überein. Wesentliche Unsicherheiten: das Setzen der Marke auf den Linienkern und der diskrete Wellenlängenschritt.