Volkssternwarte Hattingen e.V.

Lichtkurve zur partiellen Sonnenfinsternis am 20.03.2015

Im Vorfeld der partiellen Sonnenfinsternis am 20.03.2015 kam im Physik-Unterricht von einem Schüler die Frage "Wie dunkel wird es eigentlich bei einer 80%igen Bedeckung der Sonne? Merkt man das überhaupt?"

Ich muss gestehen, dass ich die Frage nicht genau beantworten konnte. Aber sie brachte mich auf die Idee, eine Lichtkurve der Finsternis aufzunehmen. Vielleicht ließen sich anhand einer solchen Lichtkurve zumindest qualitative Aussagen über die Helligkeitsabnahme machen. Zum Glück sind in der Physik-Sammlung meiner Schule mit dem PHYWE-Cobra3-System die notwendigen Materialen vorhanden um diese Idee einfach umzusetzen.

Der Versuchsaufbau bestand aus einer PHYWE Cobra3 BASIC-UNIT, einer Luxmeter-Sonde, einem Konverter USB-RS232 und einem Laptop. Die Datenaufzeichnung erfolgte mit der zugehörigen Software measure 4.6.15. Die Luxmeter-Sonde wurde in sonnenabgewandter Richtung positioniert, eine davor platzierte Mattscheibe sollte Schwankungen durch ungleichmäßige Wolkendichten zumindest etwas ausgleichen. (siehe Foto)

Am Tag der Sonnenfinsternis war der Himmel über Gelsenkirchen so dicht bewölkt, dass man die Position der Sonne nicht einmal erahnen konnte. Für die visuelle Beobachtung schade, aber die Messung ließ sich trotzdem durchführen. Im Grunde waren die Bedingungen für eine aussagefähige Messung sogar günstiger als wechselnde Bewölkung mit Auflockerungen oder teilweise klarem Himmel, da die "äußeren" Bedingungen einigermaßen gleich blieben.

Im Ruhrgebiet begann das Himmelsschauspiel gegen 9:30 Uhr und dauerte bis ca. 11:50 Uhr. Die maximale Bedeckung wurde um 10:38 Uhr mit 80% erreicht. Die Aufnahmezeit lief von 09:35:00 Uhr bis 12:00:10 Uhr mit einer Messung nach jeweils 10 Sekunden.

Im Diagramm ist die Beleuchtungsstärke E in klx (10^3 Lux) gegen die Zeit t in Sekunden aufgetragen. Das Messergebnis zeigt eine signifikante Abnahme der Helligkeit zum Höhepunkt der Bedeckung hin, die auch subjektiv deutlich wahrnehmbar war. Ab ca. 10:05 Uhr nahm die Beleuchtungsstärke von etwa 950 Lux auf etwa 300 Lux um 10:38 Uhr bis 10:42 Uhr ab, danach nahm sie wieder kontinuierlich zu auf ungefähr 2100 Lux am Ende der Finsternis. (siehe Diagramm)

Natürlich lassen sich aus diesem Versuch keine genauen, quantitativen Aussagen über die Verlauf der Beleuchtungsstärke bei einer Sonnenfinsternis machen, da z.B. die dichte Wolkendecke das Licht sehr stark gedämpft hat. Eine qualitative Bestätigung des subjektiven Eindrucks erlaubt das Ergebnis schon.

Michael Maucksch