Wie könnte der Polarisator in frühen Koronographen die Korona der Sonne am Tageshimmel besser sichtbar machen?

Wenn Sie die Sonne in weißem (sichtbarem) Licht betrachten, sehen Sie tatsächlich Sonnenlicht, das von freien Elektronen in der Sonnenkorona gestreut wurde. Dies ist als „ Thomson-Streuung “ bekannt.

Wenn wir die Korona um die Sonne (aus unserer Perspektive) betrachten, dann hat das Streulicht, das uns erreicht, einen großen Winkel (ungefähr 90 Grad) gestreut. Das auf die Elektronen in der Korona einfallende Sonnenlicht ist unpolarisiert (d. h. der elektrische Feldvektor des Lichts ist zufällig ausgerichtet, aber im rechten Winkel zur Ausbreitungsrichtung des Lichts). Dieses Licht beschleunigt die freien Elektronen, die Licht erneut emittieren (das ist Streuung). Aber das gestreute Licht ist polarisiert, wenn es über einen großen Winkel gestreut wird, weil wir effektiv nur die Elektronen "sehen" können, die entlang einer Linie beschleunigt werden, die eine Tangente zum Rand der Sonne bildet. Die Komponente der Beschleunigung entlang der Sichtlinie bewirkt, dass keine Strahlung zu uns emittiert wird.

Auch das Licht, das wir vom Tageslichthimmel sehen, entsteht durch Streuung. In diesem Fall handelt es sich um „ Rayleigh-Streuung “ von Elektronen, die in Molekülen und Atomen in der Erdatmosphäre gebunden sind. Die Polarisationseffekte dieser Streuung sind nahezu identisch mit denen, die durch Thomson-Streuung verursacht werden. Wenn wir jedoch direkt neben der Sonne in den Himmel blicken, dann wird diese in einem sehr kleinen Winkel gestreut worden sein. Unter diesen Umständen wird das gestreute Licht unpolarisiert .

So haben wir ein Mittel, um einen Kontrast zwischen (polarisiertem) Licht, das von der Korona kommt, und (unpolarisiertem) Licht, das vom Himmel kommt, in derselben Sichtlinie zu sehen. Indem wir den koronalen Bereich mit einem linearen Polarisator betrachten und dann vermutlich die Polarisationsebene drehen und eine Reihe von Bildern aufnehmen und diese mit Bildern vergleichen, die ohne Polarisationsfilter aufgenommen wurden, können wir den kleinen Bruchteil des Lichts um die Sonne herum isolieren aufgrund der Thomson-Streuung in seiner Korona.

Sie haben die Bemerkung gemacht, dass Sie den Himmel nicht verdunkeln sehen, wenn Sie durch einen Polarisationsfilter schauen. Nun, entweder funktioniert Ihr Filter nicht oder Sie haben etwa 90 Grad von der Sonne entfernt in den Himmel geschaut und den Polarisationsfilter genau richtig ausgerichtet, oder Ihr Himmel ist stark verschmutzt (die durch Partikel verursachte Streuung verursacht nicht die gleicher Polarisationsgrad). Der Tageshimmel ist definitiv abhängig vom Winkelabstand von der Sonne polarisiert. Diese Karte zeigt, wie sich der Grad der linearen Polarisation mit der Position ändert, wenn sich die Sonne über den Himmel bewegt. Die Sonne befindet sich dort, wo sich der schwarze Kreis befindet (schwarz zeigt unpolarisiertes Licht an). Siehe auch diese Antwort .