(日珥镜原理是什么)

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这是个冷门问题啊,了解平常科普用的天文望远镜的人都不算多,更别说是更小众一些的日珥镜了。一般喜欢天文的小伙伴买了望远镜之后,除了晚上看看大行星、月亮、星云等天体外,白天除了看景,能观测的天体就只剩下太阳了。强调一下,用望远镜千万不能直接看太阳,由于物镜汇聚了数百倍太阳的光和热,直接观测的话,这些汇集的强烈的太阳光就会瞬间达到人眼,直接造成视网膜被烧穿,造成永久失明。

那么喜欢观测和拍摄太阳朋友应该怎么操作呢?如果仅仅是拍摄太阳黑子,金星凌日这样的天象,只需要在望远镜前面加个巴德膜(AstroSolar)就可以了,这是一种镀了金属的树脂膜,摸上去感觉类似于塑料膜。

日珥镜原理是什么(日珥镜是为了观测太阳的哪个结构)

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用巴德膜观测太阳有两大好处,一是安全,二是便宜(几十到几百)。但巴德膜也有局限,就是无法观测日冕,日珥等其他的太阳活动,于是,日珥镜就相应而生了。

日珥是发生在太阳色球层的一种剧烈活动,就像一束束喷涌而出的火焰突出在太阳边缘,静止日珥在太阳高纬度处可延续数月,一般高达40000千米,200000千米长,活动日珥存在时间较短,并且在几分钟内可以改变形状,颇为壮观。但是,日珥的亮度要比太阳光球层低很多,所以,平时日珥的光辉都被淹没在太阳光球层散发出来的强光之中。在日珥镜发明之前,天文学家只能通过日全食来拍摄和观察日珥。日珥镜原理是什么(日珥镜是为了观测太阳的哪个结构)

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那么日珥镜的工作原理是怎样的?天文学家发现太阳发射的是连续光谱,但在太阳色球层有几种特有的很强的辐射,其中最强的一种辐射是氢原子激发的波长为6562.8埃(656.281纳米)一种可见的红色发射谱线,简称色球的H-α谱线辐射。其次还有电离钙发射的波长为393.37纳米的深紫色光,简称Ca-K谱线,以及波长为396.85纳米的D谱线等。而光球层发出的辐射在这几个波长处的辐射非常低,几乎为零。因此太阳色球也叫Hα色球或者叫氢色球。日珥镜原理是什么(日珥镜是为了观测太阳的哪个结构)

有了这个突破口,那些聪明的天文学家经过一番尝试,H-α窄带滤镜变被发明出来了。这是一种专门观测太阳日珥的滤镜,它可以阻挡其他所有波长的光线(包括其他可见光波段和红外线、紫外线),只让6562.8Å这种波长的红光通过,这样,在望远镜的目镜里看到的太阳就是一个红色熊熊燃烧的大火球,非常美丽壮观。对于观测太阳日珥,Hα窄带滤镜只能是一个配件,还需要把它安装在天文望远镜上才能够成为观测日珥的有力工具,所以,这种加装了H-α滤镜的折射望远镜就被称为——日珥镜。日珥镜原理是什么(日珥镜是为了观测太阳的哪个结构)

一般太阳Hα窄带需要在1Å以内,也就是0.1纳米,并且是带宽越窄越好,因为带宽越窄,太阳色球层的细节对比度就越强,呈现出的效果就越好。有的滤镜甚至做到了0.3Å。下图是0.8Å-0.3Å的拍摄效果对比图:日珥镜原理是什么(日珥镜是为了观测太阳的哪个结构)用日珥镜观测太阳的乐趣是远远超过巴德膜的,用巴德膜看到的太阳和你平时看到太阳区别不大,就是一个明亮的圆盘。但日珥镜就完全不同,你将会看到一个火红的燃烧着的巨大火球,挂在上面的喷发的日珥犹如一条条鲜红的火舌在上面跳动,这样的场景才是真正的吸引人的地方。据说一些第一次使用日珥镜的天文爱好者可以看一整天。并且,日珥镜也是目前最为安全和有效的观测太阳的仪器之一。日珥镜原理是什么(日珥镜是为了观测太阳的哪个结构)

日珥镜是好,但这种太阳H-α窄带滤波镜的制造工艺要求是非常高的,并且掌握日珥滤镜核心部件生产工艺的厂家全球都没有几家,国内更是连一家都没有(也许是太小众了),所以目前日珥镜的价格也是很不便宜,50mm的H-α窄带滤镜双滤镜组就要7000多人民币,大几万的也是有的,所以,想要一试尝鲜的小伙伴先看看自己口袋里的零钱再考虑玩不玩。

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