Астрономическая оптика - Мaксутов Д.Д.
Скачать (прямая ссылка):
1.000 0.870 0.445 0.217 0.111 0.054 0.028 0.014 0.0069 0.0034 0.0017
/с—и 0.500 0.435 0.222 0.109 0.056 0.027 0.014 0.0068 0.0035 0.0017 0.0009
Видимую в оптический прибор яркость объекта можно характеризовать произведением истинной яркости В объекта на относительную яркость Г, т. е. величиной ВГ, и выражать ее в стильбах, считая Г безразмерным коэффициентом.
Воспользовавшись табл. 14 и последней строкой табл. 15, т. е. предположив достаточно правдоподобно А;=0.5, составляем таблицу видимой яркости ВГ различных астрономических объектов при различных размерах выходного зрачка й инструмента (табл. 16). В нижней половине таблицы приведены логарифмы видимых яркостей: ^ (ВГ) (сб) для тех же объектов.
Табл. 16 и особенно ее вторая половина, окажется полезной при изучении вопроса о контрастной чувствительности глаза.
Сейчас скажем о ней лишь следующее.
Яркость изображения Солнца во всех случаях слишком велика не только для различения контрастов, т. е. для наблюдения деталей на солнечном диске, но и для безопасности самого наблюдения. Даже при наиболее сильном увеличении при ^=0.5 мм яркость изображения Солнца равна ~350 сб, т. е. того же порядка, что и яркость волосков электролампы для невооруженного глаза. На горящую электролампу глаз, правда, может смотреть без особо вредных последствий, но только потому, что нити лампы очень тонки и их изображение на сетчатке значительно расширено и размыто аберрациями и дифракцией глаза, в связи с чем яркость на сетчатке ни в одной ее точке не достигает тех значений, которые следуют из геометрических соображений. Совсем другие условия имеют место при наблюдении протяженного солнечного диска.
В своем -месте было уже упомянуто, что глаз обладает наивысшей контрастной чувствительностью (предельно различимым контрастом около 1.5%) в диапазоне яркостей от —5-Ю"1 до ~5-10"4 сб (весьма приблизительно). Поэтому наблюдение Венеры, Луны, Марса возможно с наиболее сильными увеличениями (до <3^0.5 мм). Как говорят, эти планеты «выдерживают» сильные увеличения.
Дело обстоит хуже в случае наблюдения Юпитера и тем более остальных внешних планет. Уже при зрачке выхода ^—0.7 мм видимая яркость Юпитера несколько менее указанного предела
73
5-10~4 сб. а потому при разрешающем увеличении (?0 7 контрастная чувствительность глаза ниже максимальной, хотя и ненамного.
При наблюдении туманностей, даже при равнозрачковом увеличении, можно обнаружить только наиболее контрастные детали, с контрастом порядка 25—30%. При сильных же увеличениях требуется почти полный контраст у деталей туманностей, чтобы их можно было различить; иначе говоря, при сильных увеличениях туманности практически перестают быть видимы.
Если при данном увеличении никак нельзя повысить видимую яркость объекта, то снизить ее можно сколь угодно сильно. Для этого следует приближать к единице коэффициент потерь к [формула (33)]. Так, применяя сильно поглощающее темное или цветное стекло сзади окуляра или увеличивая потери света путем применения одного или нескольких несеребренных зеркал, вводимых на пути сходящихся к фокусу лучей, можно настолько снизить яркость изображения Солнца, что для наблюдающего глаза она окажется совершенно безвредной и лежащей в интервале наивыгоднейших яркостей — от 5-Ю-1 до 5-10~4 сб.
Переходим к вопросу о видимой яркости звезд.
Как мы знаем, все звезды эквивалентны светящимся точкам даже для самых крупных современных инструментов; тем более это справедливо для случая наблюдения звезд невооруженные глазом. Однако на сетчатой оболочке глаза изображение звезды весьма далеко от точки, и причиной этого является не столько дифракция или аметропия глаза, исправляемая соответствующими очками, сколько сферическая аберрация глаза при больших диаметрах зрачка и, самое главное, оптическая неоднородность хрусталика.
Самый лучший глаз видит яркие звезды окруженными лучистыми ореолами; и хотя эти ореолы не настолько ярки, чтобы на их фоне не распознать достаточно отчетливо центральное ядрышко изображения звезды, но именно благодаря значительным размерам лучистых ореолов в них может оказаться большое количество энергии, которая, не будь неоднородности хрусталика, сосредоточилась бы вся в центральном ядрышке изображения. При наблюдении слабых звезд глаз уже не замечает ореола, слишком бледного абсолютно (но не относительно), чтобы его можно было различить, и видит только ядрышко изображения.
Таким образом, потери света при наблюдении звезд весьма велики из-за несовершенства человеческого глаза, и все же хороший глаз в темную ясную ночь различает на пределе звезды 6.5 величины. В случае ненормального глаза или глаза с особо неоднородным хрусталиком или поврежденной роговой оболочкой потеря в видимости звезд может достигнуть многих звездных величин.
Влияние близорукости и дальнозоркости (аметропии) на предельную видимость звезд каждый наблюдатель может определить очень простым способом. Если вооружиться небольшим набором очковых стекол различной силы и затем наблюдать в них
75
предельно видимые звезды, не напрягая мышц хрусталика, т. е. осуществлять искусственную близорукость или дальнозоркость в широких пределах, то потери в звездной величине в связи с той или иной аметропией глаза легко могут быть .определены.
