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日全食的观测 姜晓军

日全食的观测 姜晓军. 2008 年 8 月 1 日 日全食. 太阳大气 — 色球和日冕. 光球 连续光谱 + 吸收线 色球 ～ 1/1000 光球亮度 连续光谱 + 发射线 日冕 1/100 万光球亮度 连续光谱 + 发射线. 日全食的观测. 安全提示 日全食摄影 拍摄色球闪光光谱 证认背景恒星与验证广义相对论 研究天光背景的变化 几点建议. 安全提示. 在日偏食阶段， 通过双筒镜、望远镜、甚至相机取景器直接观测都非常危险 ，目视和摄影都一定要使用专用的滤光片！

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日全食的观测 姜晓军

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Presentation Transcript

  1. 日全食的观测姜晓军

  2. 2008年 8月1日 日全食

  3. 太阳大气—色球和日冕 光球 连续光谱+吸收线 色球 ～1/1000光球亮度 连续光谱+发射线 日冕1/100万光球亮度 连续光谱+发射线

  4. 日全食的观测 • 安全提示 • 日全食摄影 • 拍摄色球闪光光谱 • 证认背景恒星与验证广义相对论 • 研究天光背景的变化 • 几点建议

  5. 安全提示 • 在日偏食阶段，通过双筒镜、望远镜、甚至相机取景器直接观测都非常危险，目视和摄影都一定要使用专用的滤光片！ • 由于视网膜没有神经，不当观测造成的永久视觉损害有可能在数小时后才会被发现！ • 即时99%的日面被月亮遮挡了，直接观测也是非常危险的！ • 太阳眼镜不能有效阻挡会伤害眼睛的波段! • 如果投影观测日偏食，投影屏表面一定要粗糙 • 如果有寻星镜，勿忘加减光片

  6. 太阳滤镜 • 仅用于日偏食阶段，全食时勿忘取下！ • 透过率 = 10-d，其中d为中性密度 • 选用中性滤镜 • 日珥镜

  7. 镜头焦距 135画幅视场 太阳直径 20 mm 69° x 103° 0.2 mm 24 mm 57° x 86° 0.2 mm 28 mm 49° x 74° 0.3 mm 35 mm 39° x 59° 0.3 mm 50 mm 28° x 41° 0.5 mm 105 mm 13.1° x 19.6° 1.0 mm 135 mm 10.2° x 15.3° 1.3 mm 200 mm 6.9° x 10.3° 1.9 mm 300 mm 4.6° x 6.9° 2.8 mm 400 mm 3.4° x 5.2° 3.7 mm 500 mm 2.8° x 4.1° 4.7 mm 800 mm 1.7° x 2.6° 7.4 mm 1000 mm 1.4° x 2.1° 9.3 mm 1500 mm 0.9° x 1.4° 14.0 mm 1800 mm 0.8° x 1.1° 16.7 mm 2000 mm 0.7° x 1.0° 18.6 mm 日全食摄影 相机的选择： SLR胶片相机 SLR数码相机 天文CCD探测器 非SLR数码相机

  8. 赤道仪 vs 三脚架 • 固定摄影的最长曝光时间 全画幅135相机 t(秒) = 340 / 焦距（mm） APS画幅 t(秒) = 210 / 焦距（mm） • 需要赤道仪的场合 望远镜焦距过长 研究外冕 拍摄边缘细节 精密位置测量 …………..

  9. 日全食过程中拍摄不同位置经验曝光组合

  10. 日食摄影 • 全景与过程摄影 多次曝光 固定支架 结合地景构图 开始-结束全过程（或分段拍摄 再组合） 日食摄影的曝光参考[ISO100 ; F/16 ] 加太阳摄影减光片 不减光 初亏-食既 1/125-1/500 日珥,色球 1/60 生光-复圆 1/125-1/500 内冕 1/15 中外 冕 1-4 • 当底片感光度增大N倍,曝光时间减少N倍. • 当焦比(光圈) 增大K倍,曝光时间减少K2倍. • 太阳(光球)像直径 d≈F/110例：望远镜（镜头）的焦距F≈1100毫米，太阳像为10毫米.

  11. 拍摄日冕 • 通常太阳直径占画面的边长不要超过1/5 • 如采用135全画幅相机，宜采用300-800mm的镜头 • 目前常见的APS画幅的数码单反相机的CCD为 22.5x15mm，宜采用200-500mm的镜头 黑白与彩色 黑白——高动态范围，科研 彩色——直观，真实显示日冕形态

  12. 日冕结构和光度测量 视场(> 8 R⊙ ～4°) 高分辨本领 减小仪器杂散光

  13. 拍摄闪光光谱 • 无缝光谱仪：色散元件+镜头+数码相机 • 拍摄的时机约为几秒钟 • 尽量高频率连续拍摄

  14. 证认恒星与验证广义相对论 证认恒星与验证广义相对论

  15. 七.2008-8-1日全食

  16. 2008年8月1日日全食, 中国,加拿大,北冰洋,俄罗斯 乌鲁木齐0.95(19时07分) 西安0.99(19时20分) 兰州0.99(19时19分) 郑州0.99 (19时18分) 银川0.99(19时15分) 北京0.92*(19时10分) 全食可观测时间 ≤2分钟 2009年7月22日日全食, 印度,中国,大平洋 昆明0.88(9时08分) 成都1.00(9时12分) 武汉1.03(9时26分) 南京0.99(9时34分) 上诲1.0l(0时38分) 杭州1.02(9时36分) 全食可观测时间 ≤6分钟

  17. GPS可以帮助获得准确的地理位置和精确的时间 • 不必一定要在全食带的中线上观测 • 选择观测地点时尽量远离街灯 • 折反望远镜使用偏置滤光片，全食时要重新调焦 • 选择稳固的三脚架，且不要升得过高 • 提前设置好相机的所有信息（如日期、精确的时间等） • 偏食摄影时，最好依赖点测光 • 如天气和太阳高度角没有明显的变化，在偏食过程中无需改变曝光时间 • 偏食的针孔目视与摄影 • 拍摄日冕时，由于内外冕的亮度相差巨大，几乎任何曝光时间都会有好的结果 • 除非对中石化和中石油有极大信心，不要自驾前往观测

  18. 日全食一定要“看”！ 人眼的动态范围远大于显示器

  19. 谢谢！

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