Je nach Sonnenstand, insbesondere bei unterschiedlichen Höhen der Sonne über dem Horizont, ändert sich das Sonnenspektrum infolge unterschiedlich starker Absorption der Strahlung durch die durchlaufenen Luftschichten.

Wir zeigen hier eine Reihe an Spektren, die an einem recht schwülen, wolkenlosen Sommertag aufgenommen wurden. Hierdurch war relativ viel Wasserdampf in der Atmosphäre vorhanden, der sich vor allem bei niedrigem Sonnenstand im Sonnenspektrum bemerkbar machte.

Spektrum bei hochstehender Sonne

Bei hochstehender Sonne sind die Auswirkungen der Atmosphäre auf das hindurchtretende Licht relativ gering. Die zu beobachtenden Fraunhoferlinien bestehen daher hauptsächlich aus Absorptioslinien, die bereits in der Sonnenatmosphäre entstanden sind, wie z. B. die Metalllinien durch Eisen (Fe), Magnesium (Mg) oder Natrium (Na).

Alle hier gezeigten Spektren wurden mit einen Spektrometer aus unserem Optik-Baukasten in Czerny-Turner-Anordnung aufgenommen. Es handelt sich hierbei um unbearbeitete Rohdaten des Sensors. Da hierdurch die spektrale Empfindlichkeit des Detektors noch nicht korrigiert wurde, entspricht die Form des Sensorsignals nicht jener eines annähernd idealen Schwarzen Körpers bei einer Temperatur von 5900 K (ungefähre Temperatur der Sonnenoberfläche). So wird weder der Ultraviolett-Anteil bei Wellenlängen unter 400 nm sowie der Infrarotanteil über 800 nm detektiert, da der verwendete CCD-Sensor in diesem Bereich nicht empfindlich ist.

Spektrum bei tiefstehender Sonne

Steht die Sonne hingegen tiefer am Himmel, legt das Licht größere Strecken durch die irdische Atmosphäre zurück wodurch nun Absoprtionseffekte durch Bestandteile der Atmosphäre in den Vordergrund treten.

Die folgende Bilderserie zeigt die Veränderungen im Spektrum bei immer geringerer Sonnenhöhe über dem Horizont. Das letzte Bild wurde kurz vor Sonnenuntergang aufgenommen.

¹ Die Daten der eingeblendeten Fraunhoferlinien stammen von der Wikipediaseite zu Fraunhoferlinien. Hier findet man auch viele weiterführende Informationen zu den Fraunhoferlinien.