Astronomische Szintillation und atmosphärische Turbulenz

AbstractUnter den Voraussetzungen, daß die Korrelationsfunktion der Schwankungen des Brechungsindex in den störenden Atmosphärenschichten genähert durch eine GAUSSsche Kurve dargestellt werden kann und die Höhen der betrachteten Schichten ein Mehrfaches ihrer Dicke betragen, werden ‐ im Anschluß an Arbeiten von A.M.OBUCHOW und G.KELLER ‐ einfache Ausdrücke für die zur statistischen Beschreibung der Szintillationsphänomene erforderlichen Korrelationsfunktionen und Schwankungsgrößen auf vollständig wellenoptischer Grundlage abgeleitet und ihre Anwendung auf Beobachtungen der Helligkeits‐ und Richtungsschwankungen des Sternlichtes, sowie der „fliegenden Schatten”︁ diskutiert. Die Formeln gestatten u. a. eine gute Darstellung der BBUTLERschen Beobachtungen der Helligkeitsszintillation in Abhängigkeit von der Zenitdistanz bis Z = 80°, wenn man für die obere Begrenzung der optisch wirksamen Turbulenz einen Effektivwert von rund 11 km und mittlere Lineardimensionen der optischen Luftschlieren von 7 cm annimmt. Die Widerspruchsfreiheit dieses Resultats gegenüber früheren Befunden über die Schichthöhen wird nachgewiesen. Nach einer kritischen Erörterung bisheriger Deutungen der Farbszintillation wird abschließend die Theorie auf die Szintillation isolierter kosmischer Radiostrahlungsquellen angewandt. Nimmt man an, daß die störende ionosphärische Schicht effektiv zwischen 300 und 400 km Höhe liegt (F2‐Schicht) und die Elektronendichte dort auf Abmessungen von ca. 4 km um 1% schwankt, so lassen sich die Beobachtungen von C.G. LITTLE und A. MAXWELL, sowie von M. RYLE und A. HEWISH mit befriedigender Genauigkeit darstellen.