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專家指導您觀測拍攝日全食

(2008年07月29日 19:10:06)
來源︰《天文愛好者雜志》

□作者:

[1]

日全食觀測方法

為了使眾多有興趣觀測此次日全食的業余愛好者觀測成功,特將有關日食的觀測方法以及在觀測時應該注意的問題介紹給大家。

一、目視觀測方法

目視觀測即用肉眼直接觀測或用肉眼通過儀器進行觀測。首先申明,不能直接用肉眼觀測太陽。因為太陽光很強使你無法觀測,甚至會燒傷你的眼楮,觀測時必須有減光裝置,否則無法觀測!下面介紹幾種目視觀測方法︰

  1. 戴上一付足夠深色的墨鏡。(如電焊墨鏡片)
  2. 找一塊玻璃在煤油燈上把它燻黑。日食發生時候可隔著這塊燻黑了的玻璃觀測。
  3. 用一張或幾張廢照相底片,把它們重疊起來,日食發生的時候隔著這些底片看太陽,此種方法可根據太陽光的強弱隨時增減底片層數,還可以裝在自制的眼鏡框上,使用起來很方便。
  4. 取一盆清水倒入適量墨汁,待靜置平穩後通過它看太陽的倒影,這是一種簡單易行的觀測方法。
  5. 利用小型望遠鏡看太陽的投影像,投影板安裝在目鏡一端,調好目鏡焦距,使投影板上出現清晰的太陽像,日食發生的時候就可以在投影板上觀測日食的全過程。

日全食時太陽本體全部被遮,只剩下太陽的高層大氣——日冕,這時光線柔和、景色宜人,可以放心大膽地直接用肉眼去看了,但在偏食時,太陽光仍是比較強的,為保護眼楮,還需要通過減光設備去觀測,不能用肉眼直接觀測,這一點請愛好者們務必十分注意。

二、照相觀測方法

我們這里介紹的兩種日食照相觀測方法,一是利用天文望遠鏡配上135單鏡頭反光照相機的機身拍攝太陽的焦點像;二是用照相機直接拍攝日食。

用望遠鏡照相觀測

拍攝焦點像實際上就是把望遠鏡的物鏡當作照相機的鏡頭,這樣一來,照相機的有效口徑和焦距就相應的增大,對天文攝影就十分有利了。

ヾ120毫米折反射望遠鏡是一架赤道式裝置,有轉儀鐘可進行跟蹤觀測的望遠鏡,隨機帶有135單鏡頭反光相機(海歐DF)的接口,進行照相觀測很方便,照相觀測日食的具體要求如下︰

<a>觀測太陽要有減光裝置

120毫米望遠鏡原配有1/2000的減光板,觀測時必須用上。日全食時對日冕的拍攝就不必帶上減光板了,因日冕的光較弱可直接進行拍攝。

<b>觀測前要調整好望遠鏡

在觀測前要對望遠鏡進行機械系統、光學系統、跟蹤系統的全面檢查與調試,使之觀測時運轉正常,儀器調整好後觀測前在實地進行試拍調試。首先要把鏡子置平(利用在基座處水平氣泡),然後再調整好望遠鏡的極軸,事先要搞清觀測地的地理緯度,即北極星的地平高度是多少(極軸對準北極便于跟蹤)。若白天利用太陽定南北線調極軸不方便的話,可提前在夜間對準北極星進行調整,可把儀器固定在觀測地點。若條件不允許,也可以在夜間利用北極星在觀測地點做一個南北線的標志。白天觀測前就可以利用晚間定的南北線標志進行極軸的定向,此方法也可取。

<c>要調好望遠鏡的焦距

要想取得好的觀測結果,調好望遠鏡的焦距是一個非常重要的環節。120毫米望遠鏡照相觀測焦距的調節,是通過旋轉望遠鏡的調焦輪在照相機的取景器直接看成像如何。有一個問題需要注意的是,有的相機(如海歐DF相機)的取景器內是一塊磨沙玻璃(即毛玻璃),因而不易看出像的虛實所以需要多次調節適應,可采取下面方法︰在調焦時看太陽邊緣的虛實?再者若當時日面上有大黑子也可對太陽黑子進行調焦,這樣來回反復多次旋轉調焦輪監視取景器看太陽像的虛實變化,取一個最佳位置即可。總之,反復練習,多次試拍,調好焦距就不是一件難事了。

<d>在拍攝過程中一定要配備快門線,不要用手按動快門。以免對儀器與相機的震動造成成像不清晰,在按動快門時眼楮最好要監視取景器,預防由于意外踫動望遠鏡與跟蹤不準,太陽像不能始終在視場內或偏離視場的現象發生。

<e>觀測日食全過程要事先計劃安排好

照相觀測用海歐DF相機,膠卷135型共36張,這就需要在觀測前制定一個詳細計劃,因整個日食過程大約在兩個小時以上,所以要把36張底片計劃安排好。觀測日食食甚階段(日冕)是主要的,最好用不少于10張左右的底片拍日冕像。拍攝時不要只用同一個曝光時間,要用幾個不同檔次的曝光時間拍攝。這樣把握性就大了,定能取得好的觀測結果。

ゝ150毫米望遠鏡(日本產)的拍攝方法跟120毫米望遠鏡的基本相同,它所不同的是150毫米望遠鏡基座是三角架,因此觀測時要注意以下幾方面的問題︰

<a>觀測前要把三角架子盡可能大地張開,以保持穩定,還要調整好三角架的水平。

<b>望遠鏡的平衡要調整好。裝上相機後進行調節為好。若平衡偏差太大影響正常跟蹤。

<c>減光裝置可用原南京天文儀器廠生產的,或其它類型的減光裝置,但要經過多次試拍看效果如何而定。

<d>觀測時要特別小心,手腳不可踫到三角架和鏡子。否則,鏡子一移位,拍攝就有失敗之虞。

ゞ地平式或赤道式80毫米折射望遠鏡,進行照相觀測日食時,其方法與上面所講的類同。但此種望遠鏡沒有自動跟蹤裝置,故拍攝時需要始終有人監視取景器不斷調節兩個微動螺旋,使太陽像始終在視場內。

用照相機直接拍照日食

有相當多的天文愛好者手中可能沒有小型天文望遠鏡,但手中備有照相機的人是很普遍的,可以說用照相機直接拍照日食照樣能得到很好觀測結果。下面介紹一下觀測方法與注意的地方。

ぇ由于比起用望遠鏡進行拍照,太陽像在底片上要小得多,分辯率要低得多,因此最好是使用135單鏡頭反光照相機,配有200毫米以上的長焦鏡頭較為理想。

え要配有較穩定的三角架,一定要配備快門線,避免用手按動快門。

ぉ曝光時間不易過長,因無跟蹤裝置曝光時間過長會出現太陽像拉長的現象,影響觀測結果。

お偏食階段日光仍然很強,因而必須加上適當的濾光片。拍照全食時須拿掉濾光片直接進行拍照。

か用120相機在同一張底片上拍攝日食全過程。即在同一張底片上得到一系列不同形狀的太陽像。以看出日食的全過程。必須使用快門線能夠在同一張底片上多次曝光的相機才能拍攝。拍攝時將相機置于三角架上,偏食時要加上適當的濾光片。根據實際情況,看看從初虧到復圓一共有多長時間,在一張底片上能夠拍多少個太陽像,最好把全食像放在中間,前後要均勻對稱。拍完全食過程後再補加拍攝一下地景就更好了。但事先要進行多次試拍方能成功。

三、建議觀測項目

  1. 觀測偏食︰觀測拍照時一定注意要加上適當的濾光片。
  2. 觀測貝利珠及日珥︰拍攝好貝利珠及日珥現象的關鍵是掌握好時機,因為它一閃即逝,頂多能延續幾秒鐘,因此,必須在食既前和生光前一兩分鐘開始密切監視取景器上的毛玻璃,一看到貝利珠及日珥就果斷曝光,絕不能有片刻猶豫,注意別忘了去掉濾光片。
  3. 觀測日冕(內冕與外冕)

觀測日冕是整個日食過程的關鍵項目,因此要掌握好觀測方法,首先不要忘記去掉濾光片,觀測內冕時,望遠鏡的焦距可長些(焦距1000毫米∼1500毫米即可),觀測大範圍日冕時,望遠鏡的焦距要短些(焦距在500∼1000毫米即可)。

天體在望遠鏡焦平面上成像。成像的大小決定于物鏡的焦距。可用下式表示︰

式中,

d——底片上像的大小;

F——物鏡的焦距,以毫米表示;

θ——天體的角直徑,如太陽約為30。

根據此公式,可算出自己所使用的望遠鏡或照相機觀測時太陽像在底片上的大小,並確定你的主要觀測項目。要想觀測成功,除了注意以上所講的方法外,掌握好曝光時間也是十分關鍵的。(見日食照相曝光時間參考表)

觀測前的準備工作一定要充分。最後預祝廣大天文愛好者觀測成功!

(本文原載于《天文愛好者》1997年第1期)



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責任編輯:skylook

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