Телескопы и фильтры CORONADO
Главная
Cтатьи
Что интересно наблюдать на солнце? (Наблюдение хромосферы и протуберанцев без узкополосного фильтра)
Поверхностная яркость видимого диска Солнца, ореола и короны по ван де Хюльсту.
Буквы F, K и L обозначают, соответственно, пылевую, электронную и ионную составляющие короны. Ордината — логарифм яркости, абсцисса — расстояние от центра видимого диска Солнца в его радиусах.

ЧТО ИНТЕРЕСНО НАБЛЮДАТЬ НА СОЛНЦЕ
Наблюдение хромосферы и протуберанцев без узкополосного фильтра

Существует заблуждение, что протуберанцы можно видеть без узкополосного фильтра только во время полного солнечного затмения. В том, что это заблуждение, астроном-любитель может убедиться, если представится случай наблюдать кольцеобразное или частное затмение достаточно большой фазы.

Основание для такого утверждения дает вышеприведенный график. Внутренняя корона Солнца составляет 10–6, а хромосфера 10–5 яркости фотосферы. Поэтому корона и хромосфера тонут в ореоле рассеянного земной атмосферой света, величина которого в обычный ясный день равна 10–3. Предельное значение ореола в случае так называемого арктического вторжения 10–6, небо при этом темно-синее. Во время полного солнечного затмения ореол уменьшается на несколько порядков, достигая примерно 10–9, и слабое свечение хромосферы и короны становится доступным глазу и фотоаппарату. Значит, если мы сможем добиться уменьшения яркости ореола обычного неба каким-либо способом на два порядка, мы увидим протуберанцы. «Накинем» еще один порядок для надежности и для обнаружения слабых протуберанцев. Итак, задача заключается в снижении ореола в 103 раз.

Первый взнос сделает Луна, «виновная» в появлении кольцеобразного или частного солнечного затмения. Желательно, чтобы фаза затмения — доля солнечного диаметра, покрытая Луною, — была как можно ближе по своей величине к единице. Оставшаяся площадь видимого солнечного диска -

где R и r — видимые радиусы Солнца и Луны, =(1 – f)R есть «остаток» солнечного радиуса или единица минус фаза f затмения, умноженные на радиус. Коэффициент ослабления светового потока и, следовательно, ореола


При фазе кольцеобразного или частного затмения f=0.95, что случается нередко, ореол становится слабее на 1 порядок. Еще один порядок вносит потемнение к краю, так как остающаяся полоска Солнца составляет его край. И наблюдателю предстоит постараться и самому что-то добавить в общее дело, чтобы набрать недостающий порядок.
Это могут быть:
a) применение для наблюдений темно-красного светофильтра типа КС-13 или КС-15, который поглотит самую мощную часть спектра рассеянного света, но почти не ослабит протуберанцы;
b) при возможности — выбрать место наблюдения где-нибудь в горах, так как подъем на 1500 – 2000 м над уровнем моря снизит ореол примерно на 1-2 порядка.

Теперь нужно сказать несколько слов об «искусственной луне». Из астрономической литературы любитель знает, что в конструкции любого внезатменного коронографа, — а по сути дела установка для наблюдения протуберанцев во время частного затмения также представляет собой вариант внезатменного коронографа, — всегда присутствует «искусственная луна». Ее наличие не является подражанием природе полных солнечных затмений, но обусловлено двумя причинами.

Первая из них связана с алгоритмом зрительного восприятия человека. Наш глаз не просто своего рода фотоаппарат, но имеет мощную компьютерную поддержку нашего мозга. Иными словами, сигналы, поступающие от чувствительных рецепторов нашего глаза, проходят большую обработку прежде, чем воспринимаются нашим сознанием, прежде чем мы «видим» объект. Это компенсация хроматической и сферической аберраций (ведь хрусталик глаза — простая линза), это автоматическая регулировка уровня освещенности сетчатки и многое-многое другое. Обратившись к специальной литературе или Интернету, читатель сможет найти описание экспериментов, которые обнаруживают сильный хроматизм нашего «объектива». А ведь нам он кажется идеально ахроматическим! Этот интереснейший предмет, к сожалению, выходит за рамки нашего повествования. Мы остановимся лишь на регулировке освещенности.

Алгоритм нашего зрения работает так, чтобы средняя по полю зрения яркость оставалась постоянной и равной некоторому значению, которое можно назвать оптимальной яркостью (для любителей математики это можно показать формулой

здесь Bx,y — яркость, x и y — координаты в поле зрения, Bср — средняя, а Bопт — оптимальная яркость). Под оптимальной яркостью подразумевается такая, когда условия работы глаза наиболее комфортны и способность различения градаций яркости наилучшая. Как правило, в поле зрения есть одновременно участки с большей и меньшей яркостью. Чем больше отличие яркости от средней, тем менее отчетливо различает глаз их градации, и наступает такой момент, когда глаз вовсе перестает воспринимать различия яркости, то есть, темные участки поля зрения кажутся нам одинаково черными, а светлые — одинаково яркими. О последних мы говорим «ослепительно яркие», если глаз испытывает дискомфорт и болевые ощущения при их рассматривании. В нашем зрительном аппарате имеется довольно сложный механизм автоматической настройки на яркость объекта: изменение диаметра входного отверстия глаза, «всплывание» палочек или колбочек из глубины сетчатки к ее поверхности (дневное и сумеречное зрение) и т.п. Нечто подобное делает фотограф, меняя диафрагму и выдержку, выбирая более или менее чувствительный сорт фотопленки. Детальное описание алгоритма зрения читатель не без интереса и пользы для себя может прочесть в литературе, посвященной исследованию зрения человека.



Интересно, что при наблюдении протуберанцев во время частного затмения имеются яркости, расположенные только на краях диапазона: протуберанцы слишком слабы, а видимый диск Солнца слишком ярок. Яркости, соответствующей среднему значению, нет вообще.

Более того, свет от видимого диска Солнца сконцентрированный оптикой телескопа может вызвать мгновенное и необратимое повреждение глаза. Проще говоря, глаз сварится, так как живой белок свертывается и погибает при температуре около +45С. И это непременно произойдет, если не принять соответствующих мер. Прежде всего, нужно снабдить телескоп достаточно темным светофильтром из нейтрально-серого стекла, равным объективу по диаметру, прочно укрепленным перед объективом (красного фильтра, о котором говорилось выше, недостаточно). Обычно применяется фильтр с пропусканием 10–3, или, что то же самое, плотностью 3. Помните также, что светофильтр, помещенный в районе окуляра, там, где солнечный световой пучок имеет малый диаметр, ненадежен! Он может лопнуть или расплавиться в самое неожиданное время и погубить Ваш глаз или вывести из строя фото-, видеокамеру, ПЗС матрицу.

Но и после того, как Вы застраховались от губительного действия концентрированного излучения, проблема отличия яркости исследуемого объекта от оптимальной остается.
Для ее решения и предназначена «искусственная луна». Устраняя верхнюю часть диапазона яркостей, она приводит к смещению средней яркости в область яркостей объекта наблюдения — в нашем случае, протуберанцев, — то есть к оптимальному значению.
Вторая причина применения «искусственной луны», как уже понял читатель, это защита глаза или камеры от световой перегрузки и возможного повреждения.

Продолжение в следующей публикации.

Эдуард В.Кандрашов

Все права на информацию о телескопах CORONADO,
размещенную на сайте www.coronado.ru, принадлежат корпорации "Пентар"

Статьи
Обзор хромосферного телескопа Coronado SolarMax II 60
Что интересно наблюдать на солнце? (Научное описание, картина, репортаж)
Что интересно наблюдать на солнце? (Наблюдение хромосферы и протуберанцев без узкополосного фильтра)
Что интересно наблюдать на солнце? (Измерение поглощения света в атмосфере Солнца)
Что интересно наблюдать на солнце? (Исследование гравитационного выравнивания космического тела)
Что интересно наблюдать на солнце? (Частное и кольцеобразное затмения солнца)
Что интересно наблюдать на солнце? (Наблюдения протуберанцев)
Что интересно наблюдать на солнце? (Рождение новой активной области
«в хвосте» старой)
Что интересно наблюдать на солнце? (Cпиральность пятен)
Что интересно наблюдать на солнце? (Крутильные колебания пятен)
Что интересно наблюдать на солнце?
(Белая вспышка)
Что интересно наблюдать на солнце? (Молнии при образовании моста)
Что интересно наблюдать на солнце? (Cвечение тени пятна)
Что интересно наблюдать на солнце? (Секрет Жансена)
Что интересно наблюдать на солнце? (Профессионалы VS любители)
Что такое PST? (часть 4)
Что такое PST? (часть 3)
Что такое PST? (часть 2)
Что такое PST? (часть 1)
MEADE
Телескопы Meade
c высоким уровнем
автоматизации управления
Торговые марки MEADE, CORONADO используются с разрешения их владельцев.
Copyright ©2005-2017 Pentar