作者:@WHY月亮王子
誕生緣由
日珥是太陽(yáng)色球層的一種劇烈活動(dòng),是一束束噴涌而出的火焰,頗為壯觀(guān)。在日珥鏡發(fā)明之前,天文學(xué)家往往只能通過(guò)日全食來(lái)拍攝日珥。
日全食拍攝日珥
因為,日珥的亮度相比太陽(yáng)光球層實(shí)在太低了,平時(shí),日珥的光輝都淹沒(méi)在太陽(yáng)光球所發(fā)射的強光之中。
天文學(xué)家苦苦思索,怎么才能在平日里來(lái)觀(guān)測日珥呢?
天文學(xué)家發(fā)現太陽(yáng)會(huì )發(fā)射連續光譜,由于色球光譜中波長(cháng)為6562.8埃的氫線(xiàn) Hα 在亮度上占絕對優(yōu)勢,所以只要鎖定Ha譜線(xiàn)就可以讓觀(guān)測太陽(yáng)色球層和日珥變成可能。
H-α譜線(xiàn),在天文學(xué)和物理學(xué)上是氫的一條具體可見(jiàn)的紅色發(fā)射譜線(xiàn),波長(cháng)為6562.8?,也就是656.281納米。
天文學(xué)家找到了突破口,新的問(wèn)題也伴隨而來(lái)。如何讓太陽(yáng)光的H-α波段通過(guò),而阻隔其他所有的其他波段光線(xiàn)呢?
聰明的人類(lèi)經(jīng)過(guò)一番嘗試,發(fā)明了H-α窄帶濾鏡,這種專(zhuān)門(mén)觀(guān)測太陽(yáng)日珥的濾鏡。簡(jiǎn)單說(shuō),H-α窄帶濾鏡就是一種過(guò)濾器,它可以阻擋其他所有波長(cháng)的光線(xiàn)(包括可見(jiàn)光和紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn)),唯獨只讓656.28這種波長(cháng)的紅光通過(guò)。
與深空用的H-α窄帶濾鏡相比,太陽(yáng)H-α窄帶濾鏡的帶寬更窄。深空H-α濾鏡帶寬通常在7nm左右,有些高級的可以做到3nm。但太陽(yáng)H-α窄帶需要在1?以?xún)龋??也就是0.1納米,甚至0.3?。整整高了一百倍。
需要說(shuō)明一點(diǎn),為什么窄帶越做越窄。原因是帶寬越窄,太陽(yáng)色球層的細節對比度就越強,呈現效果就越好。
下圖是0.8A-0.3A的拍攝效果圖。
太陽(yáng)H-α窄帶的工藝要求是非常高的,價(jià)格也是貴的離譜。50mm的雙濾鏡組就要賣(mài)到7000人民幣。而50mm的深空H-α濾鏡7nm帶寬版本,只需要1000多元出頭。而且目前,掌握日珥濾鏡核心部件生產(chǎn)工藝的廠(chǎng)家全球寥寥無(wú)幾,國內連一家都沒(méi)有。
要觀(guān)測太陽(yáng)日珥,光有H-α窄帶濾鏡還是不夠的,它只是一個(gè)配件。需要把它裝在天文望遠鏡上才能夠成為日珥觀(guān)測的工具。所以聰明的廠(chǎng)家干脆一不做二不休,發(fā)明了加裝了H-α濾鏡的折射望遠鏡-日珥鏡。
Lunt 152mm口徑日珥鏡
上圖是Lunt公司的旗艦機日珥鏡,Lunt 152mm的巨無(wú)霸日珥鏡,售價(jià)9000多美金。不管別人怎么想,反正我是買(mǎi)不起的。去年,美國NEAF展會(huì )上,我有幸認識了美國愛(ài)好者TJ,他正好帶到展會(huì )現場(chǎng)一臺Lunt 152日珥鏡,讓我沒(méi)花錢(qián)就過(guò)足了眼癮。
日珥鏡中的太陽(yáng)
說(shuō)到日珥鏡的觀(guān)測體驗,和巴德膜或者赫歇爾棱鏡的感受完全不同。巴德膜看到的太陽(yáng),就是平時(shí)你看到的太陽(yáng),和黃昏時(shí)肉眼可見(jiàn)的太陽(yáng)并無(wú)本質(zhì)差別。但日珥鏡完全不同,你將會(huì )看到一個(gè)火紅的燃燒著(zhù)的巨大火球,還有掛在上面的噴發(fā)的日珥!這才是真正的吸引人的地方。真的就像《太陽(yáng)浩劫》中的一般:
電影《太陽(yáng)浩劫》截圖
下面是日珥鏡真實(shí)拍攝效果:
日珥鏡的原理
專(zhuān)用的窄帶太陽(yáng)望遠鏡有三個(gè)主要部分:
1.ERF (Energy Rejection Filters)前置減光濾鏡
2.ETALON 光學(xué)共振腔/光譜標準器(太陽(yáng)望遠鏡的心臟)
3.BLOCKING FILITER 后端截止濾鏡
玩法介紹
日珥鏡目視的樂(lè )趣,遠遠超過(guò)巴德膜或者赫歇爾棱鏡,太陽(yáng)是紅色的,看到的細節非常壯觀(guān),像一個(gè)燃燒的火球。
據說(shuō)第一次使用日珥鏡,可以看一整天。:D
當然,目視的樂(lè )趣只有觀(guān)測的人一個(gè)人能夠體會(huì )。所以,我們更傾向于拍攝日珥,這樣就可以分享出精彩的照片,和大家一起分享。
使用日珥鏡拍攝大致分為兩種拍攝技巧。
一是全日面拍攝,或全日面拼接??傊?,這種玩法的核心思想就是要拍全,拍到整個(gè)日面。如果有足夠大畫(huà)幅的天文相機,當然一口氣裝下整個(gè)太陽(yáng)是完全沒(méi)問(wèn)題的。尤其是現在大畫(huà)幅的黑白天文相機問(wèn)世以后,像ASI1600這樣的高速相機,完全可以支持Lunt152拍全日面。
第二種玩法就是拍日珥,更進(jìn)一步的玩法是拍日珥動(dòng)畫(huà)。這就需要等待時(shí)機,當日面邊緣爆發(fā)了大型日珥的時(shí)候,就是拍攝的最佳時(shí)機。
拍攝電腦使用專(zhuān)業(yè)天文軟件
ASI174MM相機,配合日珥鏡進(jìn)行高速攝影
后期處理得到日面細節和日珥
日珥鏡拍攝的方法和后期處理技術(shù),我們改天專(zhuān)門(mén)開(kāi)個(gè)系列帖子細講。
日珥鏡的創(chuàng )新
Daystar發(fā)明了目鏡端日珥鏡組。由于大口徑的日珥鏡,對應著(zhù)更大的光學(xué)共振腔,所以?xún)r(jià)格也是成倍飆升,讓大眾愛(ài)好者難以接受。Daystar公司看到了這塊市場(chǎng),并推出了目鏡端日珥鏡組件Quark。和赫歇爾棱鏡類(lèi)似,Quark不管主鏡口徑多少,都可以通用,所以相當經(jīng)濟劃算。目前售價(jià)在6000人民幣左右。
大口徑施卡改造為大口徑日珥鏡的服務(wù)。HaTAiryLab別出心裁,給施卡的改正鏡鍍膜,變成ERF濾鏡。然后再后端增加Ha濾鏡光學(xué)組件。讓大口徑低價(jià)格的日珥鏡成為新的可能。
日珥鏡打開(kāi)了太陽(yáng)觀(guān)測的另一道大門(mén)-特殊譜線(xiàn)觀(guān)測。著(zhù)名的SOHO太陽(yáng)觀(guān)測衛星,便是使用了多種太陽(yáng)窄帶濾鏡,對太陽(yáng)進(jìn)行多波段的觀(guān)測的。
這么多太陽(yáng)觀(guān)測特殊波段,大家能認得幾個(gè)?
至此,太陽(yáng)觀(guān)測的四大神器全部介紹完畢。謝謝大家觀(guān)看!
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