Астрономическая оптика - Мaксутов Д.Д.
Скачать (прямая ссылка):
Наконец, при наблюдении слабо светящихся объектов в темную ночь зрачок глаза может расшириться до 6—7 мм (с колебаниями у отдельных лиц от 5 до 8 мм), а равнозрачковое увеличение прибора должно быть соответственно снижено.
Чтобы избежать полного произвола в этом вопросе, помиримся на произволе довольно правдоподобном и примем условно, что при дневных наблюдениях зрачок глаза открыт до 2.5 мм, при сумеречных — до 4 мм, при ночных — до 6 мм. В соответствии с этим получим три значения для равнозрачковых увеличений: дневного, сумеречного и ночного. Табл. 13 дает значения этих
Таблица 13
/), мм 25 50 100 250 500 1000 2500 5000
^2.5 (дневное равнозрачковое) 10х 20х 40х 100х 200х 400х 1000х 2000х
(сумеречное равно- 6.3х 12.5х 25х 63х 125х 250х 630х 1250 х
зрачковое)
Ов (ночное равно- 4.2х 8.3х 17х 42 х 83х 170х 420х 830 х
зрачковое)
?0>7 (разрешающее) 36 х 71х 143х 360х 710х 1430х 3600х 7100 х
60
(
увеличений для различных диаметров объективов, а индекс при & указывает предположенный диаметр зрачка.
Применять увеличение ниже равнозрачкового — это все равно, что построить инструмент большого диаметра, а затем его задиа-фрагмировать. Равнозрачковое увеличение является нижним пределом для увеличений или, как я его называл,* минимальным увеличением телескопа. В цитированной статье был рассмотрен также и верхний предел увеличения, названный максимальным.
Следуя терминологии Данжона и Кулера, назовем это увеличение разрешающим увеличением, но вложим в него несколько новый и как будто более строгий смысл.
Если два дифракционных изображения звезды разрешаются объективом в его фокальной плоскости, то этого еще недостаточно для их разрешения глазом, наблюдающим в окуляр. Как будет показано в дальнейшем, глаз человеческий обладает многими дефектами, и, чтобы звезды разрешить, т. е. чтобы отчетливо увидеть структуру дифракционного изображения, следует получить на сетчатой оболочке достаточно крупное дифракционное изображение, во всяком случае значительно более крупное, чем это считают некоторые оптотехники.
Чтобы увеличить масштаб изображения дифракционной картины на сетчатке, следует повысить увеличение окуляра, т. е. уменьшить диаметр <2 выходного зрачка.
Оказывается, что при й от 1.5 мм и выше картина дифракционного изображения почти вполне затушевывается дефектами глаза; при <2 от 1 до 1.5 мм дифракционная картина чувствуется, но она еще сильно искажена дефектами глаза и распознается с трудом. При й, близком к 0.7 мм (для различных глаз — различно), дифракционная картина видна уже достаточно четко и полно, а потому увеличения выше этого предела лишены практического смысла,** так как при дальнейшем росте увеличения: 1) почти никаких новых видимых деталей уже не прибавляется; 2) яркость и контрастность изображения быстро падают, не позволяя различить многие из тех деталей, которые были видны раньше, при меньшем увеличении, и 3) ограничение поля зрения, увеличение скорости наблюдаемого суточного движения и неизбежные вибрации и смещения инструмента делают наблюдения более затруднительными. Можно добавить и четвертый, не принципиальный, отрицательный фактор: для более высоких увеличений необходимо применять более короткофокусные окуляры, при которых глаз нужно держать слишком близко к последней линзе, задевая ее ресницами; кроме того, в этом случае каждая
*Д. Д. Максутов. Минимальное и максимальное увеличение телескопа. — Мироведение, 1925, № 2, с. 265—270.
** Кроме некоторых исключительных случаев, когда целью наблюдения является подробное изучение дифракционной картины и ее искажений или точная наводка нитей на центр дифракционного кружка.
5*
67
пылинка и царапинка на линзах кажется более крупной, чистка же линз затруднена малыми их размерами.
Поэтому назовем, и опять-таки довольно условно, разрешающим увеличением такое, при котором зрачок выхода равен 0.7 мм, и обозначим его через (?0 7. В последней строке табл. 13 приведены значения разрешающего увеличения для различных диаметров объективов.
Установив два рациональных предела для увеличений телескопа — равнозрачковое увеличение (минимальное) и разрешающее увеличение (максимальное) — и имея возможность как угодно варьировать увеличения в этих двух пределах и даже выходить за них, посмотрим, как будет при этом изменяться яркость наблюдаемых объектов.
7. ЯРКОСТЬ ДЛЯ ПРОТЯЖЕННЫХ ОБЪЕКТОВ И ДЛЯ ЗВЕЗД
Различие между протяженными и точечными объектами нам уже известно; поэтому мы заранее можем предчувствовать различие в определениях понятия яркости для тех и других объектов. Рассмотрим сперва яркость протяженных объектов, таких, как Солнце, Луна, планеты, фон неба, туманность, кометы и др.
Если каждый квадратный са^иметр светящейся плоской поверхности излучает в нормальнА направлении свет силой в одну международную свечу, то яркосЩ такой поверхности принимают за единицу поверхностной яркости (или просто: яркости) и называют одним стильбом. Поверхностная яркость обозначается буквой В.
Если каждый элемент поверхности для любого момента времени и для любых направлений обладает одинаковой яркостью, то яркость источника постоянна во времени, по поверхности и для любых направлений. В противном случае говорят о переменной яркости во времени, по поверхности или для различных направлений излучения.
