Herschelprisma

Funktionsschema eines Herschelkeils

Der Herschelkeil auch Herschelprisma ist ein optisches Gerät zur astronomischen Beobachtung der Sonne. Das Funktionsprinzip stammt von dem deutsch-englischen Astronomen Wilhelm Herschel.

Die Konstruktion nutzt das Reflexionsgesetz und die Brechung des Lichtes. Durch die 45°-Stellung der ersten Glas/Luft-Fläche wird ca. 4 Prozent des Sonnenlichtes zum Okular reflektiert. Dies entspricht in etwa dem Reflexionsverlust von unvergüteten Glas/Luft-Flächen.

Das in das Glas eintretende restliche Licht, also ca. 96 Prozent, wird aufgrund der Brechzahl des Glases um einen bestimmten Betrag zum Einfallslot hin gebrochen. Die zweite Glas/Luft-Fläche, also die Austrittsfläche, muss in einem Mindestwinkel zur Eintrittsfläche liegen. Dieser Mindestwinkel wird dadurch bestimmt, dass der austretende Lichtstrahl senkrecht auftrifft, so dass der an der Austrittsfläche reflektierte Lichtanteil nicht in den Bereich des an der Eintrittsfläche reflektierten Strahls gelangen kann.

Der Mindestwinkel des Keils ist daher von der Brechzahl des verwendeten Glases direkt abhängig. Bei Verwendung von z.B. BK7 mit einer Brechzahl von 1,52 ergibt sich ein Mindestwinkel von 27,7°, unter dem die Flächen zueinander liegen müssen.

Zur Beobachtung der Sonne ist das im Okular ankommende Licht noch zu stark, so dass der verbleibende Anteil mittels Graufilter reduziert, um zur visuellen Beobachtung oder zur Fotografie genutzt zu werden. In Kombination mit einem Polarisationsfilter lässt sich die Lichtmenge stufenlos einstellen.

Neben dem Pentaprisma, dem Objektiv-Sonnenfilter und der Sonnenprojektionsmethode bildet der Herschelkeil eine Möglichkeit zur Sonnenbeobachtung ohne Gefährdung des Augenlichtes. Ein Herschelkeil liefert – in Verbindung mit einem Linsenteleskop (Refraktor) - detailreiche Abbildungen der äußeren Sonnenschicht, der Photosphäre. Es können Sonnenflecken, Flares sowie die Granulation beobachtet oder fotografiert werden. Mit Spiegelteleskopen sollte der Herschelkeil nicht verwendet werden, da sich der Fangspiegel zu stark erhitzen könnte und dadurch Schaden nähme.

Siehe auch

• Sonnenfilter