Spike (Beugung)

Spikes (engl., zu Deutsch etwa Stachel, Spitze), auch Lichtkreuz, nennt man die sternförmigen Strahlen, die auf manchen Fotografien zu sehen sind. Es sind Beugungsstrukturen.

Sterne (hier: V838 Monocerotis), in hoher Vergrößerung
Beugungsbild einer mit zwei Linien abgedeckten Kreisblende

In der Astronomie

Spikes sind häufig auf astronomischen Fotos von Spiegelteleskopen zu sehen. Sie entstehen durch Beugung an der meist kreuzförmigen Aufhängung des Fangspiegels im Fernrohr,[1] während die kreisförmige Fernrohrapertur für die kleinen kreisförmigen Beugungsscheibchen verantwortlich ist. Das Foto der Sternengruppe wurde mit dem Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen. Obwohl die Beugungsscheibchen gleich groß sind, erscheinen aufgrund von Überstrahlungen im Aufnahmematerial helle Sterne größer. Die ausgedehnten Spikes des Zentralsterns V838 Monocerotis lassen sogar die Helligkeitsmodulationen der Beugung erkennen. Beugungen höherer Ordnung außerhalb der Hauptspikes sind zu lichtschwach und deshalb nicht zu erkennen.

Das kleine Bild im rechten Diagramm zeigt eine kreisförmige Scheibe, durchkreuzt von zwei rechtwinkligen Linien. Das Hauptbild ist gemäß der Fraunhofer-Näherung die Fourier-Transformierte dieser Kreisscheibe. Die langen Spikes und die schwachen Beugungsringe sind deutlich zu erkennen.

In der Fotografie

Während Spikes in der Astronomie unerwünscht sind, sich aber nicht vermeiden lassen, nutzt sie die Fotografie als künstlerisches Gestaltungsmittel. Längliche Furchen auf einem entsprechenden Effektfilter vor dem Objektiv verleihen Spitzlichtern ein sternförmiges Aussehen.

Einzelnachweise

  1. ↑ 400 Jahre Teleskopentwicklung, siehe Seite 14 (Memento vom 28. September 2013 im Internet Archive) (PDF; 13,9 MB)

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Diffractionwirerp.png
Autor/Urheber: Anton, Lizenz: CC BY-SA 3.0
Calculated diffraction pattern of circular aperture covered by crossing wires, see insert top left.
V838 Mon HST.jpg
Light echo around V838 Monocerotis
In January 2002, a dull star in an obscure constellation suddenly became 600,000 times more luminous than our Sun, temporarily making it the brightest star in our Milky Way galaxy. The mysterious star, called V838 Monocerotis, has long since faded back to obscurity. But observations by NASA's Hubble Space Telescope of a phenomenon called a "light echo" around the star have uncovered remarkable new features. These details promise to provide astronomers with a CAT-scan-like probe of the three-dimensional structure of shells of dust surrounding an aging star.