Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлен с солнечного фильтра )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Ультрафиолетовые фильтры для защиты камеры от ультрафиолета

Астрономической фильтр представляет собой телескоп аксессуар , состоящий из оптического фильтра , используемого астрономов - любителей , чтобы просто улучшить детали небесных объектов , либо для просмотра или для фотографирования. Астрономы-исследователи , с другой стороны, используют различные полосовые фильтры для фотометрии на телескопах, чтобы получить измерения, которые показывают астрофизические свойства объектов , такие как классификация звезд и расположение небесного тела на его кривой Вина .

Большинство астрономических фильтров работают, блокируя определенную часть цветового спектра выше и ниже полосы пропускания , значительно увеличивая отношение сигнал / шум интересующих длин волн, и таким образом заставляя объект усиливать детализацию и контраст. В то время как цветные фильтры передают определенные цвета из спектра и обычно используются для наблюдения за планетами и Луной , поляризационные фильтры работают, регулируя яркость, и обычно используются для Луны. Широкополосные и узкополосные фильтры пропускают длины волн, которые излучаются туманностями ( атомами водорода и кислорода ), и часто используются для уменьшения светового загрязнения.. [1]

Солнечные фильтры [ править ]

Смотрите также: Solar Viewer и Солнечный телескоп.

Фильтры белого света [ править ]

Солнечные фильтры блокируют большую часть солнечного света, чтобы не повредить глаза. Правильные фильтры обычно изготавливаются из прочной стеклянной или полимерной пленки, пропускающей только 0,00001% света. Для обеспечения безопасности, солнечные фильтры должны быть надежно установлены над целью из преломляющего телескопа или апертур в виде зеркального телескопа , так что тело не нагревается значительно.

Небольшие солнечные фильтры, проложенные за окулярами , не блокируют излучение, попадающее в корпус прицела, вызывая сильный нагрев телескопа , и небезызвестно, что они разбиваются от теплового удара . Поэтому большинство специалистов не рекомендуют такие солнечные фильтры для окуляров, а некоторые продавцы отказываются продавать их или вынимать из упаковки телескопов. По данным НАСА : «Солнечные фильтры, предназначенные для вставки в окуляры, которые часто снабжены недорогими телескопами , также небезопасны. Эти стеклянные фильтры могут неожиданно треснуть из-за перегрева, когда телескоп направлен на Солнце, и повреждение сетчатки может произойти быстрее, чем наблюдатель. уберите глаз с окуляра ".[2]

Солнечные фильтры используются для безопасного наблюдения и фотографирования Солнца , которое, несмотря на белый цвет, может выглядеть как желто-оранжевый диск. Телескоп с этими фильтрами , прикрепленных может непосредственно и правильно просмотра информации о солнечных особенностей, особенно пятен и грануляции на поверхности , [3] , а также солнечные затмения и транзитов этих нижних планет Меркурия и Венеры по диску Солнца.

Узкополосные фильтры [ править ]

Хершель Клин представляет собой призму , на основе устройства в сочетании с фильтром нейтральной плотности , которая направляет большую часть тепла и ультрафиолетовых лучей из телескопа, как правило , дает лучшие результаты , чем в большинстве типов фильтров. Н-альфа - фильтр передает H-альфа спектральную линию для просмотра солнечных вспышек и протуберанцев [1] невидимого через общие фильтры. Эти H-альфа-фильтры намного уже, чем те, которые используются для ночных наблюдений H-альфа (см. Небулярные фильтры ниже), проходя только 0,05 нм (0,5  ангстрема ) для одной распространенной модели [4]по сравнению с 3–12 нм или более для ночных фильтров. Из-за узкой полосы пропускания и температурных сдвигов такие телескопы часто настраиваются с точностью до ± 0,05 нм.

НАСА включило в обсерваторию солнечной динамики следующие фильтры , из которых только один виден человеческим глазом (450,0 нм): [5] 450,0 нм, 170,0 нм, 160,0 нм, 33,5 нм, 30,4 нм, 19,3 нм, 21,1 нм, 17,1 нм. нм, 13,1 нм и 9,4 нм. Они были выбраны для температуры, а не для конкретных линий излучения, как и многие узкополосные фильтры, такие как линия H-альфа, упомянутая выше.

Цветовые фильтры [ править ]

Фильтр синего цвета

Цветные фильтры работают по принципу поглощения / пропускания и могут определить, какую часть спектра они отражают и передают. Фильтры можно использовать для увеличения контраста и улучшения деталей Луны и планет. У всех цветов видимого спектра есть фильтр, и каждый цветной фильтр используется, чтобы передать определенную лунную и планетарную особенность; например, желтый фильтр №8 используется для отображения Марии Марса и пояса Юпитера . [6] Система Враттена - это стандартная система счисления, используемая для обозначения типов цветных фильтров. Впервые он был изготовлен компанией Kodak в 1909 году. [1]

Профессиональные фильтры также окрашены, но их центры полосы пропускания расположены вокруг других средних точек (например, в системах UBVRI и Cousins ).

Вот некоторые из распространенных цветных фильтров и способы их использования: [7]

  • Хроматическая аберрация фильтры: Используются для уменьшения пурпурно гало , вызванная хроматической аберрацией из рефрактора . Такой ореол может скрывать детали ярких объектов, особенно Луны и планет. Эти фильтры не влияют на наблюдение за слабыми объектами.
  • Красный : Уменьшает яркость неба , особенно при дневном свете и в сумерках. Улучшает определение морей , льда и полярных областей Марса. Улучшает контраст синих облаков на фоне Юпитера и Сатурна.
  • Темно-желтый : улучшает разрешение атмосферных характеристик Венеры , Юпитера (особенно в полярных регионах) и Сатурна. Повышает контраст полярных шапок, облаков, ледяных и пыльных бурь на Марсе. Усиливает кометные хвосты.
  • Темно-зеленый : Улучшает узор облаков на Венере. Уменьшает яркость неба при дневном наблюдении Венеры. Увеличивает контраст льда и полярных шапок на Марсе. Улучшает видимость Большого Красного Пятна на Юпитере и других особенностей атмосферы Юпитера. Усиливает белые облака и полярные области на Сатурне.
  • Средний синий : усиление контраста Луны. Повышает контраст слабой тени облаков Венеры. Улучшает характеристики поверхности, облака, ледяные и пыльные бури на Марсе. Улучшает определение границ между объектами в атмосферах Юпитера и Сатурна. Улучшает определение хвостов кометного газа .

Лунные фильтры [ править ]

Основная статья: Фильтр нейтральной плотности

Фильтры нейтральной плотности , также известные в астрономии как лунные фильтры, представляют собой еще один подход к увеличению контрастности и уменьшению бликов . Они работают просто, блокируя часть света объекта для увеличения контраста. Фильтры нейтральной плотности в основном используются в традиционной фотографии, но используются в астрономии для улучшения наблюдения за Луной и планетами.

Поляризационные фильтры [ править ]

Основная статья: поляризатор

Поляризационные фильтры регулируют яркость изображений до лучшего уровня для наблюдения, но в гораздо меньшей степени, чем солнечные фильтры. С этими типами фильтров диапазон пропускания варьируется от 3% до 40%. Обычно они используются для наблюдения за Луной [1], но могут также использоваться для наблюдения за планетами. Они состоят из двух поляризационных слоев во вращающейся алюминиевой ячейке [8], которая изменяет степень пропускания фильтра, вращая их. Это уменьшение яркости и улучшение контрастности может выявить особенности и детали лунной поверхности, особенно когда она почти полная. Поляризационные фильтры не следует использовать вместо солнечных фильтров, разработанных специально для наблюдения за солнцем.

Небулярные фильтры [ править ]

Узкополосный [ править ]

Три основные спектральные линии, которые передают узкополосные фильтры

Узкополосные фильтры - это астрономические фильтры, которые пропускают только узкую полосу спектральных линий из спектра (обычно с шириной полосы 22 нм или меньше). В основном они используются для наблюдения туманностей . Эмиссионные туманности в основном излучают дважды ионизированный кислород в видимом спектре , который излучает длину волны около 500 нм. Эти туманности также слабо излучают на длине волны 486 нм, по линии бета-водорода .

Существует два основных типа узкополосных фильтров: сверхвысококонтрастные (UHC) фильтры и фильтры со специальными линиями излучения.

Специальные фильтры линии выбросов [ править ]

Специальные фильтры линии излучения (или линий) используются для выделения линии или линий определенных элементов или молекул, чтобы иметь возможность видеть распределение внутри туманности. Это распространенный метод получения изображений в ложных цветах . Общие фильтры часто используются для космического телескопа Хаббл , образуя так называемую HST-палитру, с назначенными цветами как таковые: Красный = S-II; Зеленый = H-альфа; Синий = O-III. Эти фильтры обычно обозначаются второй цифрой в нм , которая указывает на ширину полосы пропускания, что может привести к исключению или включению других линий. Например, H-альфа на 656 нм может улавливать N-II (на 658–654 нм), некоторые фильтры будут блокировать большую часть N-II, если они имеют ширину 3 нм. [9]

Обычно используемые линии / фильтры:

  • H-Alpha Hα / Ha (656 нм) из серии Бальмера излучается регионами HII и является одним из наиболее сильных источников.
  • H-Beta Hβ / Hb (486 нм) из серии Бальмера виден из более сильных источников.
  • Фильтры O-III (496 нм и 501 нм) позволяют проходить обеим линиям Oxygen-III. Это сильно проявляется во многих Эмиссионных туманностях.
  • Фильтры S-II (672 нм) показывают линию Sulphur-II.

Менее распространенные строки / фильтры:

  • He-II (468 нм) [10]
  • He-I: (587 нм) [10]
  • OI: (630 нм) [10]
  • Ar-III: (713 нм) [10]
  • CA-II Ca-K / Ca-H : (393 и 396 нм) [11] Для наблюдения за Солнцем показывает солнце с линиями Фраунгофера K и H.
  • N-II (658 нм и 654 нм) Часто включается в более широкие H-альфа-фильтры [9]
  • Метан (889 нм) [12], позволяющий видеть облака на газовых гигантах, Венере и (с фильтром) на Солнце.

Фильтры сверхвысокой контрастности [ править ]

Эти фильтры, обычно известные как фильтры UHC , состоят из элементов, которые пропускают несколько сильных общих линий излучения, что также имеет эффект аналогичных фильтров уменьшения светового загрязнения (см. Ниже), блокирующих большинство источников света.

Диапазон фильтров UHC составляет от 484 до 506 нм. [6] Он передает спектральные линии O-III и H-beta, блокирует большую часть светового загрязнения и передает детали планетарной туманности и большую часть эмиссионных туманностей под темным небом. [13]

Широкополосный доступ [ править ]

Широкополосные фильтры, или фильтры уменьшения светового загрязнения (LPR), представляют собой небулярные фильтры, которые блокируют световое загрязнение в небе и пропускают спектральные линии H-альфа , H-бета и O III , что позволяет наблюдать туманности из города и загрязненные светом. небеса. [1] Эти фильтры блокируют свет паров натрия и ртути , а также блокируют естественное небесное свечение, такое как свет северного сияния . [14] Широкополосные фильтры отличаются от узкополосных диапазоном передачи длин волн. Светодиодное освещениеявляется более широкополосным, поэтому он не блокируется, хотя белые светодиоды имеют значительно меньшую мощность около 480 нм, что близко к длинам волн O III и H-beta. Широкополосные фильтры имеют более широкий диапазон, потому что узкий диапазон пропускания приводит к более тусклому изображению небесных объектов, а поскольку работа этих фильтров заключается в обнаружении деталей туманностей с загрязненного светом неба, они имеют более широкое пропускание для большей яркости. [6] Эти фильтры специально разработаны для наблюдения туманностей и не подходят для других объектов глубокого космоса . Однако они могут улучшить контраст между DSO и фоном неба, что может сделать изображение более четким.

См. Также [ править ]

  • Инфракрасный отсекающий фильтр
  • Список частей и конструкции телескопа
  • Оптический фильтр
  • Фотографический фильтр
  • Фотометрическая система
  • Фотометрическая система УБВ

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e "Использование фильтров" . Астрономия для всех. 31 января 2009 года Архивировано из оригинала 11 ноября 2010 года . Проверено 22 ноября 2010 года .
  2. ^ «Безопасность глаз во время затмений» . НАСА .
  3. ^ "Солнечные фильтры" . Thousand Oaks Optical . Проверено 22 ноября 2010 года .
  4. ^ "Персональный солнечный телескоп Coronado PST" . Проверено 18 октября 2018 года .
  5. ^ «Почему ученые НАСА наблюдают за солнцем на разных длинах волн» . НАСА . Проверено 18 октября 2018 года .
  6. ^ a b c "фильтры - популярные и горячие фильтры для телескопов" . Lumicon International. Архивировано из оригинального 25 ноября 2010 года . Проверено 22 ноября 2010 года .
  7. ^ «Orion 1.25» Deluxe Stargazer в шесть-фильтр набор засветки, переменная поляризатор, и цветные фильтры» . Архивировано из оригинала 7 июля 2011 . Извлекаться 9 марта 2011 года .
  8. ^ "Фильтры телескопа переменной поляризации Ориона" . Телескопы и бинокли Орион . Архивировано 13 октября 2010 года . Проверено 22 ноября 2010 года .
  9. ^ a b «Часто задаваемые вопросы по Astrodon Narrowband» (PDF) . Астродон. Архивировано 10 октября 2018 года (PDF) . Проверено 10 октября 2018 года .
  10. ^ a b c d "Гелий, аргон, нейтральный кислород и другие полосы в узкополосной визуализации" . Lumicon International. Архивировано 10 октября 2018 года . Проверено 10 октября 2018 года .
  11. ^ «Важные примечания по составному фильтру K-line» (PDF) . Планетарий Баадера. Архивировано 10 октября 2018 года (PDF) . Проверено 10 октября 2018 года .
  12. ^ "Описание метанового фильтра Baader Planetarium" . Архивировано 24 декабря 2017 года . Проверено 10 октября 2018 года .
  13. ^ "Фильтры UHC" . Архивировано из оригинала 7 июля 2011 года . Проверено 22 ноября 2010 года .
  14. ^ "Широкополосные небулярные фильтры серии Meade 4000" . Инструменты Meade . Проверено 23 ноября 2010 года .