•c^- ms,

AEQUIVALENTE BREEDTEN
VAN FRAUNHOFERLIJNEN
IN HET ZONNESPECTRUM

G. F. W. MULDERS

BIBLIOTHEEK OER
RIJKSUNIVERSITEIT
U T R E f H T.

' -

^ : rit
-

lt; ^ 'lt;gt;

i--..? ïv
é

m

s amp;

'•quot;M

quot;ft' 'i

• À - V:^--^^ ';. --■v^'iii

AEQUIVALENTE BREEDTEN VAN
FRAUNHOFERLIJNEN IN HET ZONNESPECTRUM

rijksuniversiteit utrecht

1393 9297

AEQUIVALENTE BREEDTEN VAN
FRAUNHOFERLIJNEN IN HET
ZONNESPECTRUM

PROEFSCHRIFT

TER VERKRIJGING VAN DEN GRAAD VAN
DOCTOR IN DE WIS- EN NATUURKUNDE AAN
DE RIJKS-UNIVERSITEIT TE UTRECHT, OP
GEZAG VAN DEN RECTOR-MAGNIFICUS
Dr. C. W. STAR BUSMANN, HOOGLEERAAR IN
DE FACULTEIT DER RECHTSGELEERDHEID,
VOLGENS BESLUIT VAN DEN SENAAT DER
UNIVERSITEIT TEGEN DE BEDENKINGEN VAN
DE FACULTEIT DER WIS- EN NATUURKUNDE
TE VERDEDIGEN OP MAANDAG 9 JULI 1934
DES NAMIDDAGS TE VIER UUR

DOOR

GERARDUS FRANCISCUS WILHELMUS MULDERS

GEBOREN TE NIJMEGEN

NIJMEGEN — 1934
N, V, UITGEVERSMAATSCHAPPIJ «DE GELDERLANDER»

BIBLIOTHEEK DER
RIJKSUNIVERSITEIT
UTRECHT.

Aan mijn Ouders

INHOUD

Blz.

Inleiding......................................... h

HOOFDSTUK I. Apparatuur en meetmethode.

§ 1,nbsp;De zonnetelescoop ...................... 15

§ 2.nbsp;De meetmethode ........................

§ 3.nbsp;Foutenbronnen ..........................

§ 4.nbsp;Controle-metingen ........................ 18

HOOFDSTUK II. Metingen,

§ 5. De bewerkte platen (Tabel I) ............ 22

§ 6. Aequivalente breedten van 462 FRAUN-

HOFERlijnen (Tabel II t/mVIII) ............ 23

§ 7. Vergelijking met metingen van andere on-
derzoekers (Tabel IX en X) .............. 40

HOOFDSTUK III. IJKiNG der Rowlandschaal in aequivalente

breedte.

§ 8, Grafische voorstelling der metingen (fig. 1);

ijking der RoWLANDschaal (fig. 1 en Tabel XI) 43

§ 9. Vergelijking met ijkingen van andere onder-
zoekers (Tabel XII en XIII) ................ 48

HOOFDSTUK IV. Energieverdeeling in het zonnespectrum en tem-
peratuur der zon,

§ 10. De energie in het zonnespectrum als functie

van de golflengte ........................ 51

§ 11. Verklaring van de afwijkingen tusschen de
energiekromme van het continue spectrum
en ABBOT's gemiddelde kromme, door de
invloed der pRAUNHOFERlijnen quantitatief in
rekening te brengen (fig. 2) ................ 54

§ 12. De totale hoeveelheid in de FraUNHOFER-
lijnen geabsorbeerde energie (fig. 3) en de
invloed hiervan op de randverzwakking en
op de temperatuur der zon................ 66

Summary.......................................

«

Het verschijnen van dit proefschrift geeft mij de gelegenheid,
mijn diepgevoelde dank te betuigen aan U, Hoogieeraren en
Docenten in de Faculteit der Wis- en Natuurkunde aan de
Utrechtsche Universiteit, voor hetgeen Gij tot mijn wetenschap-
pelijke vorming hebt bijgedragen.

Hooggeleerde ORNSTEIN, Hooggeachte Promotor, het is voor
mij een onschatbaar voorrecht geweest, dat ik, als astronoom,
op de Heliophysische afdeeling van Uw modern Laboratorium
heb mogen werken- Hier vond ik gelegenheid, die methoden en
theorieën der Physica te leeren kennen, welke in de heden-
daagsche Astronomie zulk een uitgebreide toepassing vinden.
Voor de wijze, waarop Gij Uw Instituut leidt, heb ik groote
bewondering gekregen. Ik zeg U oprecht dank voor Uw warme
belangstelling in mijn werk en in mijn persoon.

Zeergeleerde MiNNAERT, dat ik mij onder Uw bezielende lei-
ding gedurende vijf jaar aan de studie der Zon heb mogen wijden,
en daarbij heb kunnen profiteeren van Uw zeer veelzijdige
kennis, is voor mijn opleiding van groote beteekenis geweest.
Dank zi] Uw voortdurende hulp en nooit verflauwend enthou-
siasme heb ik het onderzoek, dat Gij mij hebt opgedragen, ten
einde kunnen brengen. Door de samenwerking met U en door
Uw heldere colleges heb ik zeer veel geleerd, wat mij later van
groot nut zal kunnen zijn. De innemende bereidwilhgheid,
waarmee Gij steeds klaar staat voor ieder, die Uw raad komt
vragen, zal mij altijd een voorbeeld blijven. Uw liefde voor de
Wetenschap en de groote bekoring die van Uw persoonlijkheid
uitgaat, maken deze jaren tot de schoonste van mijn studietijd.

Zeergeleerde VAN DER BiLT, behalve mijn opleiding tot prac-
tisch astronoom heb ik zóó veel aan U te danken, dat het mij
onmogelijk is, dit in enkele regels te uiten. Gij hebt mij de weg
aangewezen, die Gij met Uw rijpe ervaring voor mij als de
juiste zag. Gij hebt al Uw krachten gegeven om voor mij datgene

te bereiken, waartoe Gij mij hebt willen waardig achten, Gij
zijt mij geworden tot een Vriend in de hoogste beteekenis van
het woord. Ik hoop dat, wanneer onze plannen mochten slagen,
het groote vertrouwen dat Gij in mij hebt gesteld, niet
beschaamd mag worden, en dat Uw verwachtingen niet zullen
worden teleurgesteld.

Hooggeleerde KRAMERS, Uw boeiende colleges hebben mij
een denkbeeld gegeven van de moderne ontwikkeling der
theoretische Natuurbeschrijving, en zullen mij steeds een
schoone herinnering blijven.

Hooggeleerde WOLFF, door Uw fijne colleges hebt Gij mij
het onmisbare mathematische hulpapparaat verschaft, en tevens
mijn interesse voor de Wiskunde om haarszelfs wil opgewekt.
Hooggeleerde NIJLAND, op aangename wijze ontving ik van
U onderwijs in de klassieke Astronomie, v/aarvoor ik U zeer
erkentelijk ben. Ook zal ik steeds met genoegen terugdenken
aan de tijd, dat ik met de bescheiden instrumenten der Sterre-
wacht heb kunnen werken.

Hooggeleerde BARRAU en Emeritus DE VRIES, ik betuig U
mijn hartelijke dank voor het vele, dat ik van U geleerd heb.
Zeergeleerde GROOT, ik stel het zeer op prijs, dat ik door Uw
interessante colleges in staat was, kennis te nemen van eenige
hoofdstukken uit de moderne Astronomie,

Tenslotte een hartelijk woord van dank aan de velen op het
Physisch Laboratorium, met wie ik door banden van vriend-
schap verbonden ben — ik zal onze prettige geest van kame-
raadschap nooit vergeten.

Inleiding.

In 1802 ontdekte wollaston, die voor het eerst een
spectroscoop met spleet gebruikte, dat het zonnespectrum een
aantal donkere lijnen bevat. fraunhofer was in 1816 in staat,
met zijn verbeterde instrumenten reeds eenige honderden van
deze lijnen waar te nemen en de golflengten ervan nauwkeurig
te bepalen. Hij had daarbij uitsluitend een optisch doel, nl het
verkrijgen van golflengtemerken voor het vervaardigen zijner
achromatische objectieven. — Deze lijnen in het zonnespectrum

werden later naar hem genoemd.

Het onderzoek werd niet verder voortgezet. Het duurde tot
1858, voordat door het werk van KIRCHHOFF over het verband
tusschen emissie en absorptie het ware karakter der PRAUN-
HOFERlijnen duidelijk werd. Daarbij bleek, dat een nauw-
gezette qualitatieve en quantitatieve studie van de absorptie-
lijnen in sterrenspectra het zou mogelijk maken, de samen-
stelling van sterrenatmosferen te leeren kennen.

Sindsdien hebben vele onderzoekers de studie van het zonne-
spectrum voortgezet, gebruik makend van nieuwere machtige
hulpmiddelen: het buigingsrooster en de fotografie. De belang-
rijkste arbeid op dit gebied is verricht door ROWLAND. Zijn
werk verscheen onder de titel: „Preliminary Table of Solar
Spectrum Wave-Lengthsquot; (Chicago 1896) i).

Wijziging der standaardgolflengten maakte een herziening
noodzakelijk; in 1928 verscheen dan ook: „Revision of ROW-
land's Preliminary Table, enz.,quot; bewerkt door st. john,
MoorE, Ware, Adams en BABCOCK (Carnegie Institution of
Washington), die wij verder zullen aanduiden als R. R- T. Het
daarin behandelde deel van het spectrum strekt zich uit van de

M Deze tafels zijn ook gepubliceerd in'. Ap. J. 1, 2, 3, 4 en 5, 1897-99.

golflengte 2975 A. tot 10220 A., de grenzen van het tot dusver
fotografisch onderzochte gebied. Van 2975 A. tot 7330 A., de
grenzen van ROWLAND's oorspronkelijke tabel, is de R. R. T,
werkelijk volledig; van 7330 A. tot 10.220 A, is zij dit nog wel,
wat de zonnelijnen betreft, maar van de aardsche lijnen zijn
alleen de sterkste opgegeven.

De R.R.T. is nog steeds het standaardwerk voor den
heliophysicus. -) Men vindt daarin gegevens over 21835 lijnen,
waarvan er 2368 door de atmosfeer der aarde worden veroor-
zaakt, Deze aardsche lijnen zullen wij in het volgende buiten
beschouwing laten.

Van de lijnen wordt opgegeven:

1.nbsp;de golflengte;

2.nbsp;de indentificatie, indien bekend;

3.nbsp;de intensiteit.

Wat de golflengten betreft, kan men tevreden zijn: deze
worden opgegeven in 7 decimalen met een middelbare fout van
2 eenheden van de laatste decimaal — een voor de practijk in
alle gevallen meer dan voldoende nauwkeurigheid.

De identificatie der lijnen is nog onvolledig: ongeveer 60®/o
is nu geïdentificeerd, doch dit aantal zal langzamerhand toe-
nemen, als men de bandenspectra der moleculen beter heeft
leeren kennen.

Wij zullen ons echter uitsluitend bezighouden met de intensi-
teit der FRAUNHOFER/z/nen; de opgave hiervan behoeft n,l, nood-
zakelijk verbetering,

ROWLAND heeft, uit fotografische opnamen, de sterkte der
lijnen visueel geschat in een willekeurige schaal, welke te ver-
gelijken is met die van de grootte-klassen der sterren. De zwakste
lijnen hebben hierbij de laagste nummers gekregen: —3, —2 en
—1; de middelsterke lijnen zijn ondergebracht in klassen van
O tot 10, terwijl de weinige zeer sterke lijnen zijn aangegeven

Een volledige lijst voor dit gebied vindt men in: BauMANN und
MECKE, „Das ultrarote Sonnenspectrumquot; (Barth, Leipzig, 1934), Hierin wordt
bovendien van een groot aantal lijnen der waterdampbanden, die in de
R. R, T, alleen als atm. zijn vermeld, de identificatie opgegeven,

2) Een aantal nieuwe gegevens voor die FRAUNHOFERlijnen tusschen 3894
en 6635 A., die ook in het spectrum der zonnevlekken voorkomen, vindt men
in: CHARLOTTE E. MOORE, „Atomic Lines in the Sun-Spot Spectrumquot;
fPrinceton, 1933),

door de getallen 20, 30, 40, enz. In de R.R.T., in de tabellen van
MOORE, en in die van baumann en MeCKE is deze schaal over-
genomen.

Reeds lang deed zich de behoefte gevoelen aan een objectieve
maat voor de intensiteit der FRAUNHOFERlijnen. Nog afgezien
van het feit, dat de schattingen van ROWLAND vrij ruw zijn,
bestaan er twee groote bezwaren tegen zijn schaal:

1.nbsp;de beteekenis der aangegeven getallen is onbekend: ze
geven geen quantitatieve maat in een bepaalde eenheid, en men
heeft geen reden, aan te nemen, dat ze aan de wet van FECHNER
zullen voldoen, zooals de grootte-klassen der sterren; bovendien
weet men niet, of ROWLAND zich meer door de diepte of meer
door de breedte der lijnen heeft laten leiden — met eenzelfde
visueele indruk kunnen verschillende ware intensiteitsver-
deelingen in de spectraallijn overeenkomen;

2.nbsp;lijnen uit verschillende golflengtegebieden zijn niet meer
met elkaar te vergelijken — de schattingen zijn een gecompli-
ceerde functie van de eigenschappen van het oog en de foto-
grafische plaat, en als zoodanig afhankelijk van de golflengte.

De fotografisch-fotometrische intensiteitsmeting moet hier
dan ook te hulp worden geroepen. Nu is het alleen voor de
sterkste der FRAUNHOFERlijnen mogelijk, het ware intensiteits-
profiel te bepalen. Dit is het eerst door SCHWARZSCHILD uit-
gevoerd later hebben verschillende andere onderzoekers op

dit gebied gewerkt. -)

Voor de zwakkere lijnen is het oplossend vermogen van de
tegenwoordig beschikbare instrumenten te gering om de ware
vorm te bepalen, MiNNAERT heeft aangegeven dat in zulke
gevallen de oppervlakte der waargenomen intensiteitskromme de
meest geschikte maat voor de sterkte van FRAUNHOFERlijnen is-;
hoe het ware profiel der lijn door het instrument ook vervormd
moge worden, altijd zal de oppervlakte constant blijven, omdat

1) SCHARZSCHILD, Sitzungsber, d. Preusz, Akad. d. Wiss. (5 Nov. 1914, S.

minnaert, Versl, Ned. Natuur- en Geneesk. congres, 1923 en 1927;
V. KLÜBER, Zs.f.Ph. 44, 481, 1927; UnsöLD Zs. f. Ph, 44 793 1927,
Minnaert, Zs.f.Ph. 45, 610, 1927; MiNNAERT und mulders, Zs.f. Astrophys.
1, 192, 1930; righini, Mem, del Oss. Astrof. di Arcetri, 1931, blz. 31; flas-
kett, m.n. 91, 870, 1931.

3) MinnaerT, Zs. f. Phys, 45, 610, 1927.

deze evenredig is met de in de lijn verdwenen energie. Als een-
heid is hierbij te nemen de energie, die in het naburige continue
spectrum per golflengte- of frequentie-eenheid aanwezig is.

De verkregen waarde, die we totaalahsorptie of aequivalente
breedte der lijn zullen noemen, heeft ook theoretisch belang,
zooals later bleek.

Metingen op dit gebied zijn te Utrecht sinds 1927 verricht i)
en ook elders, zij het slechts sporadisch, uitgevoerd (zie § 7),
In dit proefschrift zal een systematisch onderzoek van het
geheele zonnespectrum worden beschreven, dat ons in staat
stelt de ROWLANDschaal voor alle golflengten in totaalabsorptie
te ijken. Deze ijking is een voorloopig hulpmiddel: het einddoel
moet immers zijn de individueele meting der intensiteit van
alle zonnelijnen, waardoor de schaal van ROWLAND geheel kan
gemist worden. Met deze reusachtige arbeid zullen zeker nog
wel vele jaren gemoeid zijn, en daar zeer veel fundamenteel
werk op de schaal van ROWLAND is gebaseerd, heeft een ijking
reeds groote practische waarde.

Aangenomen is, dat de intensiteit van een pRAUNHOFERlijn
constant is. Deze onderstelling is voor ons doel noodzakelijk. Er
zijn echter aanwijzingen, dat sommige lijnen wel in sterkte
wisselen- 2) De schommelingen zijn waarschijnlijk te klein om
onze resultaten merkbaar te kunnen beïnvloeden.

1) MINNAERT, Zs. f. Phys, 45, 610, 1927; MiNNAERT und v. ASSENBERG, Zs, f.
Phys. 53, 248, 1929; MiNNAERT und MULDERS, Zs. f. Astrophys. 1, 192, 1930.
MiNNAERT, BlEEKER und V, D, MEER, Zs, f, Astrophys. 8, 59, 1934,

HOOFDSTUK L

Apparatuur en meetmethode.

§1. De Zonnetelescoop.

De opnamen werden gemaakt met de verticale zonnekijker
van het Heliophysisch Instituut te Utrecht, die in 1919 naar het
ontwerp van Prof. JULIUS in een speciaal daartoe ingerichte
vleugel van het Physisch Laboratorium is voltooid. Het instru-
ment vertoont eenige gelijkenis met HALE's Torentelescoop op
de Mount Wilson, In een openschuifbare hut op het dak van
het gebouw bevinden zich de coelostaat en de tweede spiegel;
deze hebben een diameter van 35 cm en zijn 5,5 cm dik.

De kijkerbuis doorboort de plafonds en vloeren van 3 onder
elkaar gelegen vertrekken. De opening van het Zeiss-objectief
bedraagt 25 cm en de brandpuntsafstand 13 m, zoodat een
zonsbeeld van ongeveer 12 cm diameter wordt gevormd.

Verticaal onder de kijker, in een put met nagenoeg constante
temperatuur, is een roosterspectograaf van het auto-collimatie-
type geplaatst, met een brandpuntsafstand van 4 m. Het instru-
ment rust op een stalen punt en is daardoor gemakkelijk draai-
baar en in alle richtingen beweegbaar. Het door ROWLAND ver-
vaardigde rooster heeft een oppervlakte van 5X8 cm^ en
bevat 568 lijnen per mm, In de 2e orde is het theoretisch oplos-
send vermogen 90,000, terwijl de verkregen dispersie 2 A, per
mm bedraagt.

Karakteristiek voor de opstelling is de verlichtingslens, die
op korte afstand boven de plaats van het zonsbeeld is aan-
gebracht, en het objectief afbeeldt op het rooster. Hierdoor wordt

M Een uitvoerige beschrijving van de hand vannbsp;^HP^fquot; J^f'

men in: B. A. N. 1, 119, 1922, en in: „Hemel en Dampkrmg 1923, blz. 57.

bereikt, dat het rooster altijd op dezelfde wijze belicht wordt,
onafhankelijk van de plaats van de spleet.

§2. De Meetmethode.

De intensiteitsmetingen werden uitgevoerd volgens de op het
Physisch Laboratorium te Utrecht gebruikelijke methoden,

De 11 mm lange spleet van de spectrograaf werd in een
ongestoord gebied in het centrum van het zonsbeeld geplaatst;
dit werd opzettelijk eenigszins onscherp ingesteld, om bevrijd te
zijn van mogelijke ongelijkmatigheden van verschillende punten
der zonneschijf. De platen, waarvan de afmetingen 6,5 bij 18 cm
zijn, kunnen elk 4 opnamen bevatten. Meestal werd gewerkt in
de 2e orde van het rooster, waarbij de dispersie 2 A./mm be-
draagt, zoodat één opname een gebied van ruim 300 A, omvat.

Op de spleet werd steeds een Zeiss-platinaverzwakker met
6 trapjes gelegd, zoodat iedere opname tevens de zwartings-
merken bij de gewenschte golflengte leverde. Deze verzwakker
werd in verschillende deelen van het spectrum met monochro-
mator en thermozuil geijkt. De doorlating bleek van 3656-9000 A.
weinig afhankelijk van de golflengte te zijn. Om interferentie
tegen de halfspiegelende laag te vermijden is de verzwakker
tusschen twee glazen plaatjes gekit.

De trapjes laten resp, door ongeveer 11, 16, 26, 43, 65 en
lOOO/o der opvallende intensiteit. Aan het eind van het onder-
zoek is de ijking nog eens herhaald, om na te gaan, of de
verzwakker misschien beïnvloed was door de veelvuldige, soms
urenlange, intense bestraling: de doorlating bleek echter vrijwel
onveranderd te zijn.

De platen waren aan de achterkant steeds voorzien van een
absorbeerende laag, om reflectie te vermijden. Plaatsoort,
belichtingstijd, ontwikkelaar en verdere bijzonderheden worden
in Hoofdstuk II voor ieder golflengtegebied afzonderlijk
vermeld (§ 5).

De opnamen werden doorgemeten met de microfotometer
van MoLL, en de geregistreerde krommen op de bekende wijze

1) ORNSTEIN, MoLL, Burger: Objektive Spektralphotometrie

(Braunschweig '32),

omgerekend in intensiteitskrommen. In ieder golflengtegebied is
een aantal voldoende alleenstaande lijnen van alle mogelijke
ROWLANDsterkten uitgekozen; van de bijbehoorende intensi-
teitscurven werd de oppervlakte met behulp van een planimeter
bepaald, en gedeeld door de oppervlakte, die de energiekromme
van het naburige spectrum beslaat over een breedte van 1 A, Dit
quotiënt noemt men aequivalente breedte, omdat het de breedte
in A, geeft van een denkbeeldige lijn, waarbij dezelfde hoeveel-
heid energie door complete uitdooving van een deel van het
spectrum is verdwenen.

De ware in de lijn geabsorbeerde energie in erg zou uit de
door ons gedefinieerde maat onmiddellijk volgen door vermenig-
vuldiging met de intensiteit van het continue spectrum ter plaatse.
Men heeft deze echter meestal niet noodig: kenmerkend voor
een absorptielijn is immers de relatieve verandering, die zij in
de aanwezige intensiteit veroorzaakt.

Daar de aequivalente breedten in A. meestal zeer klein zijn,
zullen we ze met 1000 vermenigvuldigen, en de intensiteit van
FRAUNHOFERlijnen dus steeds uitdrukken in milli-A.

Lijnen van ROWLANDsterkten —1, —2 en —3 zijn in den regel
te zwak om op de bovenbeschreven wijze geplanimetreerd te
worden. Daar men echter veilig mag aannemen, dat het waar-
genomen profiel van zulke zwakke lijnen bijna uitsluitend door
de spectrograaf wordt bepaald, zal het oppervlak der intensi-
teitskromme een eenduidige functie zijn van de waargenomen
intensiteit in het centrum der lijn. Deze functie is grafisch uit-
gezet voor lijnen, die wel geplanimetreerd zijn; de kromme is
daarna geëxtrapoleerd — zij moet natuurlijk door de oorsprong
gaan, want als de centrale intensiteit nul is, is ook de aequi-
valente breedte nul. Nu kan bij een waargenomen centrale
intensiteit de aequivalente breedte direct worden afgelezen.

Voor sterkere lijnen kan men deze methode niet toepassen,
omdat daar de eigen vorm van de lijn een rol gaat spelen.

§3, Foutenbronnen,

Achtereenvolgens zullen we de voornaamste foutenbronnen
noemen, die bij onze metingen kunnen optreden.

1. Het verstrooide licht, dat bij intensiteitsmetingen altijd

gevaarlijk is; het werd zoo goed mogelijk afgeschermd door
diafragma's, terwijl straling van ongewenschte golflengten door
geschikte filters werd geabsorbeerd.

2,nbsp;De spookbeelden van het rooster, die de lijnen opvullen,
zoodat ze minder diep schijnen dan ze in werkelijkheid zijn. De
geesten van ons rooster zijn experimenteel met de kwiklamp
onderzocht ^j; alle metingen zijn ervoor gecorrigeerd — in de 2e
orde bedraagt de correctie 4Vo.

3.nbsp;Het EBERHARD-e//ecf. De gebruikte platen werden regel-
matig op dit effect onderzocht op plaatsen, waar een blank
gedeelte onmiddellijk aan groote zwarting grensde. De afwij-
kingen waren nooit grooter dan 40/o. Ontwikkelen met ijzer-
oxalaat, door EBERHARD aanbevolen, bleek niet geschikt, daar
Ilford-platen hiermee zeer gemakkelijk sluieren. Bovendien is
het twijfelachtig, of ijzeroxalaat minder EBERHARD-effect geeft
dan andere ontwikkelaars. We hebben er naar gestreefd, steeds
matig contrastrijk te ontwikkelen, omdat gebleken is dat het
EBERHARD-effect toeneemt met het contrast.

Dat ontwikkeleffecten op onze metingen zeer weinig invloed
gehad hebben, blijkt uit de zeer goede evenwijdigheid van
zwartingskrommen, die op plaatsen van verschillende zwartings-
gradiënt, binnen en buiten de lijn, waren opgenomen. -)

4. Onzekerheid bij het teekenen van de continue grond,
vooral bij breede lijnen, en in het violet, waar de lijnen dicht
opeen liggen. Wij beschouwen dit als een der voornaamste
oorzaken van fouten bij metingen van deze soort.

§4. Controle-Metingen,

Door vergelijking van opnamen, waarbij de omstandigheden
zooveel mogelijk gevarieerd zijn, is getracht, de gezamenlijke
mvloed der foutenbronnen te onderzoeken,

a. Opnamen in verschillende orde van het rooster. Bij 5200
A, werden 21 lijnen zoowel in le als in 2e orde opgenomen.
Stellen we de gemeten aequivalente breedten resp, voor door

I, en I2 en de verhouding ^ door v, dan blijkt de gemiddelde

_

1) Minnaert, Versl, Akad. A'dam, 1923

.ffl^'ïquot;' WaLENKOW, Zs f. wiss. Phot, 27, 236, 1929, treden EbERHARD-
effecten bij spectraalfotografie niet op.

waarde: V = 1,05. Er is dus een systematisch verschil van 5Vo.
Nemen we dit in aanmerking, door alle waarden I2 met 1,05
te vermenigvuldigen, dan wordt het gemiddelde der absolute
waarden van de nu nog overgebleven toevallige fouten; T^/o.
Bij 3900 A. werden 15 lijnen in 2e en 3e orde opgenomen. Het

resultaat is hier : 7 = 1,16, als v = — De gemiddelde

A3

toevallige fout bedraagt 8%.

b.nbsp;Opnamen met de vergrootingscamera. Bij 4500 A.
werden 27 lijnen opgenomen met een toestel, dat het spectrum
ongeveer 6 maal vergroot. De spectraallijnen worden daardoor
6 maal zoo breed ten opzichte van de onregelmatigheden van de
plaat, en ook ontwikkeleffecten worden door de geringe gradatie
uitgeschakeld. Noemen we de aldus gevonden aequivalente
breedten en vergelijken we die met de vroegere metingen
van MINNAERT en VAN ASSENBERG 2) (I), dan blijkt: V = 1,05,

als ^ = Y ; de gemiddelde toevallige fout bedraagt I8V0.

c.nbsp;Verschillende wijzen van ontwikkelen. Bij 5800 A. werden
2 opnamen in 2e orde gemaakt; de eene is contrastrijk ont-
wikkeld met adurol (L), de andere weinig contrastrijk met
rodinal (b). Het resultaat der vergelijking van 30 lijnen is:

V = 1,08, als V = ; de gemiddelde toevallige fout is 9''/o-

Ir

d.nbsp;Onderzoek der zwartingskromme. Eenige malen werden
de zwartingsmerken, behalve op de gewone opname, ook nog
aangebracht met zeer wijde spleet en extra verzwakker, bij
gelijke belichtingstijd. Zoo zou een mogelijke geringe oneven-
wij digheid van de zijkanten der spleet moeten blijken, daar deze
bij smalle opening veel meer invloed heeft. De zwartings-
krommen waren echter steeds identiek, zoodat de spleet zeer
goed evenwijdig moet zijn.

Het gebruik van eenzelfde zwartingskromme is steeds beperkt
tot een gebied van ten hoogste 100 A. Zwartingskrommen, opge-
nomen met een interval van 100 ä 150 A, liepen slechts zeer
weinig uiteen.

») Ornstein en MinnaeRT, B. A. N. 5, 175, 1930.
2) minnaert en van assenberg, Zs. f. Ph, 53, 248, 1929.

Meermalen ook werd een lijn gemeten in alle trapjes van
eenzelfde opname, dus bij zeer uiteenloopende zwarting. De
goede overeenstemming dezer waarden {binnen lOVo) gaf
vertrouwen in de juistheid der zwartingskromme.

e.nbsp;Invloed van het oplossend vermogen van de spectograaf.

Aan de onder d genoemde opnamen met smalle en breede

spleet werd geconstateerd, dat de verkregen waarden voor de

aeqmvalente breedten onafhankelijk zijn van het oplossend

vermogen. Dit was ook reeds vroeger door MiNNAERT aange-
toond, i),nbsp;^

f.nbsp;Wijze van fotometreeren. Variatie van snelheid, breedte
der spleet, enz. van de fotometer binnen zekere grenzen bleek
geen invloed te hebben op de resultaten.

g.nbsp;Vergelijking van rooster- en prismaspectograaf
minnaert en van Assenberg vonden ^J, dat metingen met'
behulp van een prismaspectrograaf niet systematisch afweken
van die met de roosterspectrograaf.

Tenslotte is nog een speciaal onderzoek ingesteld naar de
ioevaUige fouten, door een aantal lijnen eenige malen onder
dezelfde omstandigheden op te nemen. Onderstaand tabelletje
geeit hiervan een overzicht.

In de eerste kolom wordt opgegeven het aantal lijnen; iedere
ijn 18 twee maal gemeten onder omstandigheden, die in de
tweede kolom worden vermeld. Uit het totale materiaal van 47
lijnen volgt als gemiddelde toevallige fout: 8Vo.

Het is zeer moeilijk, een conclusie te trekken omtrent de te
verwachten fout in de definitieve meetresultaten. Er zijn immers

MiNNAERT, Zs. f. Ph. 45, 610, 1927

MiNNAERT und VAN ASSENBERG, Zs. f. Ph, 53, 248, 1929,

foutenbronnen, waarvan de invloed quantitatief niet is te schat-
ten (bijv. de onzekerheid in de continue grond). Het lijkt ons
echter niet waarschijnlijk, dat de afwijkingen van de ware
aequivalente breedten grooter zouden zijn dan 200/o. Binnen
eenzelfde golflengtegebied zijn de systematische foutenbronnen
voor alle lijnen vrijwel gelijk, en zullen de verhoudingen der
aequivalente breedten wellicht op lOVo nauwkeurig zijn.

HOOFDSTUK IL

Metingen.

§5, De bewerkte platen.

In tabel I wordt een overzicht gegeven van alle opnamen, die
bi) de defmitieve metingen zijn gebruikt.

TABEL L

Belichtings-
tijd in sec.

Datum

-11—'29
-10—30

-nbsp;2—30

-nbsp;2—'30
-10—'29
-10—'29

-nbsp;3—'31

-nbsp;5—'31

-nbsp;3—'31

-nbsp;5—'31
-10—'31
-10—'31

-nbsp;9—'33
■10—'33

In de kolommen wordt achtereenvolgens opgegeven:

1.nbsp;het midden van het betreffende golflengtegebied;

2.nbsp;de orde van het rooster, waarin de opname geschiedde;

de plaa^soort, aangeduid door de volgende afkortingen-
/ sp. - Jlford special rapid plate;
lp. = Ilford rapid proces panchromatic plate;
Ke.r. - Eastman Kodak extreme red plate;
Ki.r. = Eastman Kodak infra red plate, gecencibili-

seerd met ammonia;
de gebruikte spleetbreedte in honderdste mm;

5.nbsp;de belichtingstijd in sec — bij A = 3900, waar de gevoe-
Ugheid der plaat snel verloopt, zijn van iedere plaat 2 opnamen
met verschillende belichtingstijd, ieder met eigen zwartings-
kromme, gebruikt, om steeds gunstige zwarting te hebben;

6.nbsp;de gebruikte ontwikkelaar:

R = Rodinal (matige contrasten);

A = Adurol (zeer contrastrijk);

7.nbsp;de datum der opname;

8.nbsp;bijzonderheden der betreffende opname:

Z = Zwartingsmerken aangebracht met wijde spleet en
verzwakker (zie §4);

V = opname met vergrootingscamera (zie §4).

§6, Aequivalente breedten van 462 FRAUN-
HOFER 1 ij n e n (Tabel II t/m VIII).

Zooals uit § 5 blijkt, zijn uit het zonnespectrum 8 golflengte-
gebieden uitgekozen. In elk dezer gebieden is, binnen een
afstand van 100 ä 150 A., een zoo groot mogelijk aantal vol-
doende alleenstaande lijnen van alle mogelijke ROWLAND-
sterkten uitgezocht. Het bleek later noodzakelijk (zie § 8, fig. 1),
het gebied in het geel uitgebreider te onderzoeken: daarom
werden tusschen l = 5550 en l = 6050 A. practisch alle in
aanmerking komende lijnen gemeten.

De tabellen II t/m VIII in deze § bevatten resp, de metingen
in de golflengtegebieden vanaf het ultra-violet {k = 3900 A.)
t/m het infra-rood [I = 8600 A.).

In de kolommen wordt van de gemeten lijnen achtereen-
volgens opgegeven;

1.nbsp;de golflengte in A., ontleend aan de R. R. T.; een * duidt
aan, dat de lijn in de schaduw staat van een andere, zeer sterke

FRAUNHOFERiijn;

2,nbsp;en 3. het betreffende element, resp, volgens de R. R. T,
en volgens MOOREi); de derde kolom is alleen ingevuld, indien
Moore's opgave afwijkt van de R, R. T,, terwijl een streepje

1) Charlotte E, MOORE: Atomic Lines in the Sun-Spot Spectrum
(Princeton, 1933).

in deze kolom beteekent, dat MOORE geen identificatie geeft
voor een lijn, die in de R. R. T. wel geïdentificeerd was. De
beteekenis der symbolen blijkt uit de volgende voorbeelden:

.......... coïncidentie voor beide elementen van

dezelfde orde;

^^ .......... coïncidentie beter voor het eerstgenoemde

element;

........ de Fe-lijn valt op de violette kant van de

zonnelijn, de Co-lijn op de roode kant;

~ .......... zonnelijn is te sterk om alleen aan

Fe te worden toegeschreven, waarschijn-
lijk is er een ongeïdentificeerde compo-
nent aan de roode kant;

.......... onderstreepte element overheerscht;

= .......... het dubbel onderstreepte element over-
heerscht zeer sterk;

............ identificatie niet geheel zeker;

_ ' .......... ionisatie-toestand onzeker;

^^^^ ........ de lijn is hoofdzakelijk te wijten aan Ti;

uit de studie der multipletten volgt echter,'
dat er nog een zwakke Co-lijn met onge-
veer dezelfde golflengte moet zijn, die
echter door de sterke Ti-\i]n volkomen
wordt overdekt;

4.nbsp;de multiplet-identificatie, ontleend aan MoORE i); indien bii
een h,n meerdere elementen zijn opgegeven, wordt de multiplet-
identificatie alleen vermeld voor het overheerschende element;

5.nbsp;en 6. de RoWLANDintensiteit, resp. volgens de R R T
en volgens MoORE, indien afwijkend van eerstgenoemde opgave'.
De beteekenis der symbolen is hier:

N ........lijn is wazig,

d ........ lijn is dubbel,

d ........ dubbelheid onzeker.

^ ........lijn heeft sterke vleugels,

7, de gemeten aequivalente breedte in milli-A,

(plSon!-iSInbsp;^ Muhiplet-Table of Astrophysical Interest:

Aequivalente breedte fl) van 62 pRAUNHOFERlijnen bij 3900 A,

') Berekend uit de aequivalente breedte der K-lijn, door deze te deelen
door V2,

Aequivalente breedte (I) van 57 FRAUNHOFERlijnen bij l = 4500 A.

Aequivalente breedte (I) van 47 pRAUNHOFERlijnen bij X = 5200 A.

Aequivalente breedte (I) van 202 pRAUNHOFERlijnen tusschen
l = 5565 en 6027 A,