Atmosphärische Extinktion berechnen

Dieser Rechner für atmosphärische Extinktion ermittelt, wie viele astronomische Magnituden verloren gehen, wenn Licht die Erdatmosphäre durchquert. Geben Sie einen Extinktionskoeffizienten in Magnituden pro Luftmasse und eine optische Luftmasse von mindestens eins ein. Das Werkzeug nutzt die übliche lineare Näherung A = k × X, wobei k den Koeffizienten und X die Luftmasse bezeichnet. Als Ergebnis erhalten Sie die gesamte atmosphärische Extinktion A in Magnituden. Damit können Sie Beobachtungen planen, Kalibrierungen prüfen, Aufgaben lösen und reproduzierbare Softwaretests erstellen.

Was die atmosphärische Extinktion in Magnituden bedeutet

Atmosphärische Extinktion beschreibt die Abschwächung des Lichts eines Sterns, Planeten oder einer anderen Quelle beim Weg durch die Erdatmosphäre. Auf der Magnitudenskala bedeutet eine größere positive Extinktion, dass mehr Licht verloren ging und das Objekt schwächer erscheint als oberhalb der Atmosphäre. Dieser Rechner verwendet die Beziehung erster Ordnung A = k × X.

Der Extinktionskoeffizient k gibt den Magnitudenverlust je Luftmasseneinheit an; X steht für die relative Länge des atmosphärischen Weges entlang der Sichtlinie. Bei einer Luftmasse von eins, die im einfachen planparallelen Modell gewöhnlich einem Objekt nahe dem Zenit entspricht, ist der Verlust gleich dem Koeffizienten. Bei einer Luftmasse von zwei sagt das Modell den doppelten Verlust voraus.

Beispielsweise ergeben 0.20 Magnituden pro Luftmasse bei einer Luftmasse von 1.5 einen Verlust von 0.30 Magnituden. Zur Schätzung einer Magnitude außerhalb der Atmosphäre wird dieser Betrag nach dieser Konvention oft von der beobachteten Magnitude abgezogen; diese separate Korrektur führt der Rechner bewusst nicht durch.

So geben Sie Koeffizient und Luftmasse ein

Koeffizienten hängen von Filterband, Standort, Wetter, Aerosolen und der jeweiligen Nacht ab. Deshalb erfindet der Rechner keinen Standardwert und leitet ihn nicht aus einem Ort ab. Verwenden Sie einen für Ihren Filter und Ihre Bedingungen gemessenen Koeffizienten oder den Wert aus Ihrer Aufgabe beziehungsweise Ihrem Beobachtungsplan. airmass muss eine endliche dimensionslose Zahl größer oder gleich eins sein.

Diese Untergrenze ist wesentlich: In der hier verwendeten konventionellen bodengebundenen Näherung steht eins für den kleinsten unterstützten atmosphärischen Weg. Numerische Zeichenketten sowie die üblichen Kurzformen k für den Koeffizienten und x für die Luftmasse werden akzeptiert. Der optionale Parameter precision legt zwischen null und fünfzehn die Dezimalstellen der Antwort fest und beträgt standardmäßig zehn.

Die Werte werden validiert, multipliziert und erst für die Ausgabe gerundet.

Wann das lineare Extinktionsmodell sinnvoll ist

Das Modell A = k × X ist sinnvoll, wenn Sie bereits einen geeigneten Koeffizienten besitzen und eine nachvollziehbare Abschätzung der atmosphärischen Dämpfung benötigen. Beobachtende können Belichtungen bei verschiedenen Höhen vergleichen, die erwartete Korrektur in einem Kalibrierungsblatt prüfen oder den atmosphärischen Anteil zusammen mit einer Beobachtung protokollieren. Lehrkräfte können zeigen, warum ein Objekt zum Horizont hin schwächer wird, und die Rechnung kontrollieren, ohne die Formel in einem umfangreichen Photometriepaket zu verstecken.

Der Umfang ist absichtlich eng: Das Werkzeug leitet die Luftmasse nicht aus Höhe oder Zenitwinkel ab, passt keine Koeffizienten anhand von Standardsternen an, trennt molekulare Streuung nicht von Aerosolen, berechnet weder Farbterme noch Flusstransmission und modelliert nahe dem Horizont weder Krümmung noch Refraktion. Ein einzelner Koeffizient sollte außerdem nicht ungeprüft für andere Filter oder wechselndes Wetter gelten. Innerhalb dieser Grenzen bleibt das Ergebnis direkt prüfbar.