Астрономическая оптика - Мaксутов Д.Д.
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 22
т 1 МИН 3 мин 10 мин 30 мин 1 ч 3 ч 10 ч 30 ч 100 ч
-2.86 —1.83 —0.71 +0.32 + 0.96 + 1.99 +3.11 +4.14 + 5.26
При данном диаметре объектива и независимо от его светосилы, при коротких экспозициях пластинка регистрирует меньше звезд, чем их видит глаз в телескопе. При экспозиции около 21 мин ДМф_в=^0, а это значит, что при такой экспозиции визуальный и фотографический методы обладают совершенно одинаковой проницающей способностью и что для использования преимуществ фотографического метода перед визуальным экспозиции должны быть во всяком случае не меньше ~20 мин. Так, при 10-часовой экспозиции фотографический метод обнаруживает звезды на 3.1 звездной величины более слабые, чем предельные визуальные звезды для инструмента такого же диаметра. Выигрыш же в 3.1 звездной величины равносилен увеличению диаметра телескопа в 4.17 раза.
92
Так современная техника дерзает осуществлять телескоп с диаметром 5 м, а фотографический метод придает ему ту же проницающую силу (при экспозиции 10 ч), какой обладал бы визуальный телескоп с поперечником 21 м. Сделанных ранее оговорок о практических помехах и о приближенности формул, с которыми мы оперировали, повторять не будем.
Но числа табл. 22 имеют смысл лишь в том случае, если светосила астрографа допускает применение столь длительных экспозиций, т. е. если вуаль от фона неба не вступила на прямолинейный участок характеристической кривой тех же пластинок «экстрарапид». Поэтому табл. 22 нельзя рассматривать независимо от табл. 19. Так, если мы хотим осуществить 10-часовую экспозицию и выиграть 3.1 звездной величины, то относительное отверстие астрографа должно быть не больше 1 : 8—1 : 9.
В свете этих рассуждений 5-метровый гигант ф=5000; А = =1 :3.3) в своем ньютоновом фокусе допускает экспозиции продолжительностью не более 1 ч; за один же час экспозиции можно выиграть при фотографическом методе не более 1 звездной величины; отсюда (табл. 17) 5-метровый телескоп в ньютоновом фокусе зарегистрирует на пластинке предельные звезды не выше 21.3 звездной величины. Для плодотворной 10-часовой экспозиции следует перенести пластинку из ньютонова фокуса в кассегренов фокус и принять соответственные меры для устранения засветки пластинки паразитным светом от фона неба. Тогда только 5-метровый телескоп сможет зарегистрировать звезды до 23.4 звездной величины при 10-часовой экспозиции.*
9. АБЕРРАЦИИ И КАЧЕСТВО ФОТОГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ
До сих пор предполагалось, что объектив астрографа свободен от аберраций. На практике действительно могут существовать такие объективы: хорошее параболическое зеркало практически свободно от аберраций на оси; хороший апланатический зеркальный телескоп практически свободен от аберраций в пределах поля конечной величины. Но большинство объективов рисуют на пластинке изображения, в большей или меньшей степени испорченные аберрациями, причем самой вредной аберрацией в линзовом объективе оказывается остаточный хроматизм, или аберрация вторичного спектра. На ней мы и проведем исследование вопроса.
Объективы крупных астрографов конструктивно не отличаются от визуальных астрономических объективов: как правило, они составлены из двух соприкасающихся линз из нормальных опти-
* В настоящее время крупнейшим в мире рефлектором является отечественный 6-метровый телескоп БТА. Более строгую теорию проницающей силы тeлecкoпav см. в статье У. Баума в кн.: Методы астрономии. Под ред. В. А. Хилтнера. М., «Мир», 1967, с. 9. — Прим. ред.
93
ческих стекол — крона и флинта; в них только применен другой вид хроматической коррекции в связи с различием в спектральной чувствительности фотопластинки и глаза.
В зависимости от сорта пластинок, т. е. от их спектральной чувствительности, хроматические коррекции фотообъективов могут быть самыми разнообразными; но так как один и тот же объектив не может одновременно удовлетворять двум или нескольким видам коррекции, то при расчете объектива устанавливают вид коррекции, соответствующий наиболее интересным и употребительным сортам фотопластинок.
Остановимся на нормальной бромо-желатинной эмульсии и дадим значения ее спектральной чувствительности во 2-м столбце табл. 23.* Как видим, чувствительность фотопластинки имеет два максимума: первый в ультрафиолетовой части спектра — для X « 0.375 мкм и второй, несколько меньший, в видимой части спектра — для синих лучей X« 0.46 мкм. К зеленым лучам и далее, начиная от X ж 0.55 мкм, фотопластинка практически нечувствительна. Звезды излучают свет различного спектрального состава, впрочем, достаточно близко к спектральному составу солнечного излучения. В среднем звезды несколько «голубее» нашего солнца; в то же время планеты несколько «желтее» его. Поэтому в -качестве средней спектральной характеристики остановимся на спектральном составе солнечного излучения, достигающего Земли при положении Солнца в зените, и приведем его относительные значения в столбце 3 табл. 23. Солнце в зените и с учетом потерь света в атмосфере посылает на земную поверхность относительно малое количество ультрафиолетовой энергии; максимум солнечной энергии, достигающей земли, находится в сине-голубой части спектра и соответствует X « 0.47 мкм.
