astro-talks
форум для любителей астрономии
- Темы без ответов
- Активные темы
- Поиск
- Наша команда
Способы наблюдения Солнца в телескоп
Модератор: Ernest
Способы наблюдения Солнца в телескоп
Сообщение Ernest » 18 июн 2012, 10:36
Континиум или солнечная фотосфера
Узкополосные наблюдения или солнечная хромосфера
Солнечная хромосфера становится видна при спектральной фильтрации изображения солнца в какой-нибудь полосе поглощения солнечного спектра. Так получилось, что в таких полосах излучение фотосферы испытывает сильное поглощение, а хромосферные образования — напротив излучают довольно большой процент своего света. Наиболее популярна полоса поглощения водорода аш-альфа, но изредка используют и другие (кальциевые полосы в коротковолной части спектра на границе ультрафиолета, линия поглащения магния в зеленой части спектра, линия поглащения натрия и т.п.). Становятся видными протуберанцы (светлые на краю лимба или темные в виде волокон на солнечном диске), проявляются яркие активные области, бахрома спикул по краю лимба, хромосферная сетка и т.п. Обычно для наблюдения протуберанцев (они более тусклые) используется полоса пропускания пошире (0.7-1А), а для наблюдений образований на диске поуже (порядка 0.5А).
Хромосферные наблюдения стали доступны широкой массе любителей астрономии сравнительно недавно и большей частью благодаря группе инженеров из фирмы Coronado. Выброшенные ими на рынок бюджетные инструменты наблюдения солнечной хромосферы были построены вокруг такого относительно простого физического прибора как эталон Фабри-Пери (раньше он упоминался даже и в школьном курсе физики). Эталон Фабри-Перо это пара стеклянных пластин разделенных тонким (менее одного миллиметра) плоскопараллельным воздушным промежутком. На те поверхности стеклянных пластин, которые обращены друг к другу нанесены частично прозрачные зеркальные покрытия. В результате многолучевой интерференции (из-за переотражений между парой полупрозрачных зеркал) этот прибор пропускает гребенку узких (порядка ангстрема) спектральных интервалов, а остальные лучи отражает (все это похоже на работу просветляющих покрытий). Если этот эталон дополнить более грубым так называемым блокирующим фильтром (с полосой пропускания менее расстояния между соседними максимумами в пропускаемом эталоном спектре), то через такую стопку пройдет только один из узких максимумов, положение которого на спектре согласуется с аш-альфа или другой целевой полосой поглощения. Для тонкой подгонки положения полосы пропускания в солнечном спектре используют так называемый доплеровский тюнер-корректор. Конструктивно этот тюнер может быть выполнен виде узла придающего небольшие наклоны эталону, или изменения давления воздуха между его пластинами, или микроскопические изменения толщины промежутка между пластинами. Кроме того одним из неприменных элементов оптической схемы хромосферного телескопа является ERF фильтр, который отсекает ультрафиолет и инфракрасную часть спектра отчасти отчасти в целях безопасности наблюдателя, отчасти для уеньшения тепловой нагрузки на оптику и фильтры.
Хотя при наблюдениях фотосферы (пятен, полутеней, факелов, грануляции) достигается большее разрешение и контраст изображения, но вид хромосферы Солнца много более эффектное, детализация более насыщенная.
Используется одна из следующих схем использования эталона Фабри-Перо в хромосферных телескпах.
- Полноапертурная фильтрация
Эталон ФБ в специальной оправе или адаптере устанавливается перед объективом обычного телескопа (и таким образом диаметр эталона ФП ограничивает апертуру телескпа), а блокирующий фильтр относительно небольшого размера (диаметр > f’об/114) перед окуляром. Схема дополняется ИК и УФ блокирующими фильтрами. УФ (ультра фиолетовый) для предохранения роговицы и сетчатки глаз. ИК (инфракрасный) еще и для того, чтобы не перегревался эталон ФП, так как в этом случае начинает плавать полоса пропускания или теплового хода толщины воздушного промежутка. Часто производители поставляют готовое (коробочное) решение по этой схеме — хромосферный телескоп, в котором в отличие от обычного телескопа оптимизируются под аш-альфа просветляющие покрытия и искатель. Но выпускаются и наборы эталона ФП + блокирующий фильтр для превращения обычного телескопа в хромосферный по этой схеме. - Субапертурная фильтрация
Эталон ФБ — сердце и самая дорогая часть хромосферного телескопа. Чем он больше, тем дороже его производство. Получили популярность бюджетные решения основанные на субапертурных эталонах ФБ — чей размер меньше, чем апертура телескопа, в которые он устанавливается. Эталон устанавливается в телескоп где-то между объективом и окуляром там, где диаметр светового пучка меньше (вдвое и более раз), чем на объективе. Для того, чтобы лучи в световых пучках шли в эталоне параллельно друг-другу (условие узкополосной фильтрации эталоном ФП), перед эталоном устанавливается рассеивающая линзочка, а после него — собирающая, так что в целом оптическая сила такой сборки (отрицательная линза+эталон+собирающая линза) была нулевой. Блокирующий фильтр устанавливается в сходящемся пучке перед окуляром (чтобы максимально уменьшить его размеры — этот фильтр также довольно дорог). Это решение имеет известный дефект — неравномерность полосы пропускания по полю зрения: в центре и на краю они смещены относительно друг-друга. По этой схеме выполнен самый популярный хромосферный телескоп — PST от Коронадо. Но такого сорта фильтры (пакет эталона ФП с линзами до и после) выпускают и сами по себе для установки любителями в свои обычные телескопы, превращающие их в хромосферные. Чем больше отношение апертуры телескопа и светового размера эталона ФБ тем более неравномерна полоса пропускания по полю зрения.
По этой схеме DayStar выпускает гаджет QUARK, который представляет собой отдельный окулярный узел подобный линзе Барлоу со всем необходимым для превращения обычного телескопа в хромосферный. Оптическая сборка включает (в порядке прохождения света) (1) блокирующий фильтр, (2) 4х телецентрическую линзу Барлоу и (3) эталон Фабри-Перо. Регулировка полосы пропускания осуществляется контролем толщины опор между стеклами эталона. Для этого используется электронный блок. - Даблстакинг — двойная фильтрация
Дополнение одной и двух перечисленных схем вторым фильтром на основе эталона ФБ с чуть смещенной полосой пропускания. Суммарная полоса пропускания становится уже — детали хромосферы контрастнее и заметнее, но и яркость изображения уменьшается.
Источник
Как посмотреть на Солнце в телескоп и не ослепнуть?
Сразу скажем, что заголовок статьи – это не страшилка, а вполне возможное развитие событий, если при изучении Солнца через телескоп не соблюдать технику безопасности. Солнце – самый опасный и беспощадный астрономический объект, исследование которого без правильной подготовки может привести к полной потере зрения. Хорошо известна шутка опытных астрономов, которую мы не устаем повторять: «Посмотреть на Солнце в телескоп без специальной защиты можно лишь два раза в жизни: один раз левым глазом, второй – правым». Пускай это правда, но это не повод отказываться от изучения солнечной активности. Просто нужно подготовиться. Сейчас расскажем как.
Основное правило – всегда помните о том, что на Солнце смотрят или через солнечный светофильтр, или через солнцезащитную пленку. Существует и специальный солнечный телескоп – в его оптической схеме уже есть элементы, защищающие глаза от вредного излучения.
Солнечные фильтры и защитная пленка
И фильтр, и пленка отсекают все вредное ультрафиолетовое излучение. Они устанавливаются на объектив телескопа. Ассортимент солнечных фильтров достаточно широк. Их разрабатывают под телескопы разных оптических схем и апертур. Покупая такой светофильтр, обязательно удостоверьтесь, что он подходит для вашего телескопа. Если остаются зазоры или фильтр неплотно сидит на объективе – верните его в магазин или обменяйте на другой.
Все солнечные фильтры создаются из специальной защитной пленки. Ее тоже можно приобрести в магазине, в том числе и нашем. Из такой пленки можно самостоятельно сделать солнечный светофильтр, например для бинокля или зрительной трубы. Но обязательно проверяйте ее качество и ни в коем случае не используйте пленку даже с мельчайшими повреждениями поверхности.
Солнечные телескопы
Солнечные, или хромосферные, телескопы – это возможность изучать те виды солнечной активности, которую вы не увидите в обычный телескоп со светофильтром. Например, в хромосферные телескопы, которые выпускаются под брендом CORONADO, в любой момент дня можно наблюдать протуберанцы и солнечную корону. Обычно их не видно, так как солнечный диск затмевает все своим светом, но специальные фильтры в телескопах CORONADO приглушают это свечение и делают явления в хромосфере более четкими и заметными. Для сравнения – тот астроном, у которого нет хромосферного телескопа, может изучать протуберанцы и солнечную корону лишь во время солнечных затмений. А это, согласитесь, ужасно малое количество времени.
А Солнечную систему телескоп для изучения Солнца видит целиком?
Солнечная система в хромосферный телескоп, увы, не видна. Так как солнечный телескоп создан специально для дневных наблюдений и укомплектован множеством светоподавляющих фильтров, ночью он бессилен. Поэтому начинающим любителям астрономии мы рекомендуем для наблюдения Солнца выбирать вариант со светофильтром. Ночью его можно снять, тогда Солнечная система в телескопе будет видна во всей красе. А днем – вернуть обратно и увидеть солнечные пятна и факельные поля.
Телескопы для ночных и дневных наблюдений вы найдете в этом разделе сайта. Если вы сомневаетесь в выборе, рекомендуем обратиться к консультантам нашего интернет-магазина. Звоните, пишите, мы обязательно вам поможем!
4glaza.ru
Апрель 2018
Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.
Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.
Другие обзоры и статьи о телескопах и астрономии:
Обзоры оптической техники и аксессуаров:
Статьи о телескопах. Как выбрать, настроить и провести первые наблюдения:
Все об основах астрономии и «космических» объектах:
Источник
Экран для наблюдения солнца
Звёзды, даже самые ближайшие, отдалены от нас настолько, что в какой бы телескоп мы не смотрели, они всё равно остаются точками света, как и видны невооружённым глазом. Другое дело Солнце, оно доступно для подробного изучения в каждый ясный день, наблюдать его можно продолжительное время и в комфортных условиях.
Безусловно, самыми интересными для наблюдения являются знаменитые солнечные пятна. Целые группы пятен без особых затруднений наблюдаются в небольшие телескопы, а особо крупные образования заметны порой даже невооружённым взглядом. Первые сообщения о появлении пятен на Солнце были зафиксированы ещё за 800 лет до нашей эры в Китае. Во время восхода и захода, наше дневное светило становится несколько тусклее из-за явлений, происходящих с солнечными лучами в атмосфере земли, порой в эти моменты можно заметить на желто-оранжевом диске небольшие чёрные пятнышки, которые на самом деле являются крупными участками возмущения магнитных линий Солнца.
Любительские астрономические наблюдения особенно увлекают тогда, когда понимаешь на что смотришь, и просто красивая картинка для большинства, наблюдателем воспринимается как настоящая драма во Вселенной. Солнечные пятна не могут быть исключением. Не вдаваясь глубоко в физику процесса, можно определить эти самые пятна как места выброса сильнейших магнитных полей. При этом, если средняя температура поверхности Солнца примерно равна 5700 градусов Цельсия, то в местах выброса магнитного поля она ниже примерно на 1500 градусов. Пятна выглядят тёмными именно из разности температур, на раскалённом фоне более холодный участок кажется совсем чёрным.
Все начинается с возмущений в магнитном поле, которые подчиняются циклам активности Солнца. Сквозь фотосферу, видимую поверхность Солнца, в корону прорываются магнитные линии, унося за собой плазменное вещество. Возникает так называемый факел, сила магнитной индукции быстро нарастает, и в местах возмущений появляются небольшие пятна, жизнь которых может длиться от нескольких часов, до нескольких месяцев. Сильнейшие магнитные линии уносят вещество далеко за пределы короны, так и появляются эти одновременно пугающие и загадочные протуберанцы. Отголоски магнитных возмущений сказываются на жизни всей Солнечной системы, земляне об этом уже наслышаны.
Солнце, как и любая другая звезда, невероятно удивительно, физика процессов, происходящих в его недрах, остаётся одной из величайших загадок для науки. И, если наблюдая далёкую галактику или какое-нибудь звёздное скопление, мы можем всё видеть так же, как это видели наши предки много тысяч лет назад, то Солнце невероятно динамично, оно меняется каждый час, каждую минуту, а предсказывать очередные сюрпризы дневной звезды человечество научилось лишь совсем недавно.
Безопасные наблюдения дневного светила
«Астроном смотрит на Солнце два раза в жизни – правым и левым глазом» вот такая злая шутка бытует в лексиконе любителей астрономии. И, как любая другая шутка, она не лишена доли правды. Долгое нахождение под солнцем или его наблюдение прямым зрением не лучшим образом сказывается на зрении. Когда мы наводим на Солнце телескоп, его объектив собирает во много раз больше света, чем человеческий глаз.
Давайте вспомним, до чего интересно было в детстве выжигать на бумаге или дереве с помощью увеличительного стекла. Учитывая то, насколько быстро обгорала или воспламенялась поверхность в месте сфокусированного солнечного зайчика, совсем не хотелось бы, чтобы в этом месте оказалась какая либо часть тела, особенно глаз. Очевидно, что телескоп в этом деле намного эффективней увеличительного стекла.
• Никогда не наводите оптические приборы на Солнце, если только они для этого специально не предназначены!
• Старайтесь не концентрировать ничем не защищенный взгляд на Солнце продолжительно время. .
• Не рекомендуется наблюдать Солнце на солнечном экране для телескопа. Во-первых, метод не особенно эффективен, контраст изображения довольно низкий, отслеживать объект немного сложнее, чем при просмотре в окуляр. Во-вторых, в зависимости от конструкции оптики телескопа, его можно такими наблюдениями испортить, даже, несмотря на то, что некоторые производители комплектуют такими экранами свои телескопы. Дело в том, что воздух внутри трубы и все оптические детали сильно нагреваются от лучей, особенно это касается тех узлов, которые находятся в близости от фокуса телескопа. Это могут быть вторичное или диагональное зеркало, фильтры, окуляры, оборачивающие системы, фокусёр и т.д. Зачастую, от сильного нагрева, пластиковые корпуса бюджетных окуляров просто плавятся на глазах, а линзы, которые от сильного нагрева пережаты в металлическом корпусе окуляра лопаются. То есть, ощутимых преимуществ нет, а вот проблем и неприятных последствий хватает.
• Категорически запрещено использовать окулярные солнечные фильтры. Такие фильтры вкручиваются в юбку окуляра, подобно лунному фильтру или каким-либо другим. Но в случае с Солнцем, такой фильтр находится в непосредственной близости от фокуса телескопа, то есть за считанные секунды он накаляется до высокой температуры и просто лопается, убирая какую-либо преграду для сфокусированных телескопом лучей. Известно немало случаев, когда такие фильтры лопались прямо во время наблюдений, а наблюдателю чудом удавалось сохранить зрение, инстинктивно убрав голову от горячего потока лучей. Хотя, определённые неприятности со зрением после не заставляли себя долго ждать.
У опытного любителя астрономии и наблюдателя само понятие «солнечный телескоп» ассоциируется, как правило, с довольно сложным и дорогим инструментом для наблюдений солнечной короны и протуберанцев. Эти телескопы позволяют выделять узкие спектральные линии водорода и сильно блокировать «белый» свет, что даёт возможность вживую видеть бурную активность нашего дневного светила.
Телескоп для узкополосных наблюдений Солнца весьма не дёшевы и редкий любитель астрономии может позволить иметь в арсенале настолько узкоспециализированный и дорогой инструмент. Куда проще переоборудовать обычный телескоп для солнечных наблюдений с применением специального апертурного фильтра. В таком случае мы можем наблюдать лишь фотосферу, то есть структуру грануляции Солнца и пятна, но даже это представляет довольно большой интерес.
Апертурный фильтр, как правило, изготовлен из специальной оптической плёнки или плоскопараллельного стеклянного диска. В обоих случаях поверхность фильтра имеет специальное светоотражающее покрытие, которое пропускает лишь несколько процентов видимого света. Таким образом, используя фильтр, мы полностью блокируем возможные негативные последствия от просмотра Солнца. В трубу попадает лишь несколько процентов света, то есть воздух, и оптика внутри трубы не нагревается и, по сути, такие наблюдения ничем не отличаются от привычного просмотра Луны или земных объектов.
К большинству популярных моделей телескопов производители выпускают уже готовые фильтры. Обычно это простая пластиковая оправа, которая напоминает кромку крышки трубы телескопа. В самой оправе натянута специальная оптическая плёнка и, будучи установленным на трубу вместо крышки, такой фильтр легко и просто открывает для вас мир солнечных наблюдений. Не стоит забывать о том, что сам фильтр является единственной, пусть даже очень надёжной, защитой ваших глаз от солнечных лучей.
Поэтому к его установке нужно отнестись со всей ответственностью. Прежде чем наводить телескоп, убедитесь, что фильтр закреплён надёжно и нет никакой вероятности того, что он может быть сорван порывом ветра или случайным прикосновением. Наблюдая, в компании детей, лучше прихватить оправу фильтра к трубе парой кусочков скотча, как бы плотно она не сидела на трубе.
Помните, что оптический искатель на трубе это тоже телескоп, просто маленький. Соответственно, он также имеет некоторую опасность для глаз, а его оптика подвержена сильному перегреву. Исходя из этого, стоит позаботиться о небольших фильтрах и для искателя, либо не использовать его вовсе. Наводиться на Солнце, вполне успешно можно и не применяя прицел.
Установив фильтр и окуляр с самым маленьким увеличением, направляем трубу телескопа примерно в сторону Солнца. Отходим в сторонку и смотрим на тень, которую отбрасывает телескоп на землю. Поправляем трубу так, чтобы тень стала как можно меньше и концентричней, в таком случае солнечные лучи проходят параллельно стенкам трубы.
Если в этот момент посмотреть в окуляр и немного осмотреть окрестности поля зрения, диск нашей звезды однозначно попадётся. Наводим резкость и вперед к изучению загадок Солнца!
Источник