Расчет видимости звезд и далеких огней - Забелина И.А.
Скачать (прямая ссылка):
На первом этапе эксперимента звезды наблюдались через нейтральные светофильтры (НС); определялась зависимость т0 = = f (т) и далее она сравнивалась с теоретической, рассчитанной по формуле (126), при Г = 1 и = 1. Второй этап заключался в наблюдении звезд через телескопические приборы в центре поля зрения, определении зависимости т0 — f (N0) и сравнении ее с такой же зависимостью, полученной расчетным путем при использовании оптически?: характеристик прибора k, d, т, формулы (126) и полученной в первом этапе исследований зависимости т0 — f (г).
В первом эксперименте совокупность НС подбиралась так, что условия наблюдения звезд разных звездных величин приводились к пороговым значениям (так называемый метод гашения) [18, 41]; при этом измеренная непосредственно самим визуальным фотометром ВФМ-57 яркость фона ночного неба В составляла ~10-4 кд/м2.
Результаты эксперимента представлены в табл. 27. По данным таблицы построена графическая зависимость т0 = f (т) — ломаная линия на рис. 47.
Теоретическая зависимость т0 = f (т) легко получается, если применить выражение (125) для случая наблюдения двух звезд то1 и т02. Тогда
Если при наблюдении применена совокупность НС (Г = 1; klkb = 1), то формула (149) приобретает вид
тА = т0 + Атг=о + Атгфо.
(148)
— тй% = 2,5 lg N01/N02.
(149)
т01 ¦ /77q2 — 2,5 lg *^0x/T(J2»
или
lg т01 = 0,4 (mo 1 — Ща) + lg т02-
(150)
119
Результаты исследований по определению зависимости т0 --- f (т)
N.
CSJ
в
гг
з
г
й
120
НО
Ы
<
г
fOOJCOlOSNOttCOOO —, н И ^ со W н <М
10 <N 1П
00 N N N
О
X
fcj
<1
ооооооооооо
s
о о о о о
.....• i о
oooooo О ~
о о о о
и о Ui
ооооооооооо
о о о о о
(NOOin-iniOrt-‘Tf|O0 О О 1П ^ Ю 1П СО О ^ О О
(О Ю ^ Ю Ю -и* *н" «
00 Л\Г
1П Ю Ю Ю 00 ю
-Ф 0__ (N Ю 1М СО ю tN СО О
in -<t т}Г rf со CO CO cf
_ -H <N —
. . N NN О N 03 И
CD w~* ^ ^ 0_ ^ о о О
о" о о о о о о о о о о
8^8SS
00000
00000
о ю in
tN О) N N
о о о о
ооооооооооо
о о о о о
ОО^ООООСЧСООООСЭ
OJtON-^iqiOQCOtONN
-н" 1Д If) Ю tD tD О « « oi со
N
О
СО СО -ч in ^
СО (N CN -н
со СО со 00 м
О W О ^ тс
Й'Ф’Ф^'Ф'ФСОСОСОММ
СО CD in со t о со t со
?
<3
^СО'-нЮ-Ч'-'^^^-чО OJ —. _ „
<N (N (N !N W N О <N М OJ СО <М СЧ <N СЧ СЧ
o' о o' o' o' CD о*" o' o' o~ o' 00
ООО
OininininmOininmm
COW-HCO^^N^^"^^
О in in in in
C\) _l _
СГ5 —ч N N t"- t- CN
о о О СГ> сг> О О О 00^ <N
Ю -Ф 'Ф со" со" со" СО* СО W (N <N
5 2 «
*кй
се У- я1
п
05
0)
ч
с
ей «Ч К ЕС 5 К
КС *9- *&*
Л 2)
5 §
«
W 5 S S з
ЕГ
Ч Ч ЧЧС ш ч
?г S' ш oj р- со. <© Р-8
хо Ю ХО -г \о о: о) а) • и о)
«и
„ § S
д З1 а
о< о и
К 0) о
t? t? и
а а в в в
^(NCO^mONOOOO*-.
N СО ^ in (О
Если для удобства построения взять /п01 — тйг= тсГкоэффициент светопропускания т01 при известном т02 будет определен из соотношения
^oi= -f- lg т02. (151)
На рис. 47 при использовании выражения (151) в том же логарифмическом масштабе, что и экспериментальная ломаная линия, построена теоретическая зависимость т0 = / (т) (прямая линия). В табл. 27 (графы 12, 13) приведены погрешности точек
Рис. 47. Зависимость пороговой звездной величины звезды от коэффициента светопропускания прибора (Г = 1,0; kd =
= 1,0) lgTm+1 = 0,4+ lgtffi при яркости фона В < 1 X X 1(Г4 кд/м2
экспериментальной зависимости по отношению к теоретической. Максимальная относительная погрешность экспериментальной пороговой звездной величины звезды при монокулярном^ наблюдении через нейтральные светофильтры по отношению к теоретической не превосходит 30%. Эту точность эксперимента, связанного с визуальными пороговыми наблюдениями, можно считать вполне удовлетворительной, поскольку пороговая чувствительность глаза изменяется из-за многих факторов (барометрического давления, общего состояния наблюдателя и состояния его нервной системы, питания, действия непрямых раздражителей, возраста и т. д.) [41 ]; кроме того, в разное время суток наблюдений несколько изменяется величина тд в зависимости от прозрачности атмосферы.
Полученная на основании около 700 измерений и подтвержденная теоретически графическая зависимость показывает справедливость формулы (126) в частном случае, когда Г = 1 и /г|й6 = 1 при яркостях фона В *=» 10"4 кд/м2, и позволяет определить для этого случая светопропускание прибора, при котором звезды, хотя и на пороге различения, еще видны. Зависимость m0 = f (т) может быть использована, например, при оценке видимости точечных источников через коллиматорные прицелы.
5 И. А. Забелина
121
Таблица 28 Оптические характеристики приборов
Исследование пороговой видимости звезд через приборы в зависимости от их эффективности в центре поля зрения проведено при использовании телескопических приборов, оптические характеристики которых приведены в табл. 28.
Для увеличения объема измерений в некоторых случаях в качестве насадок на исследуемые приборы применялись светофильтры НС-4 и НС-5 и защитное стекло с коэффициентами светопропускания 0,3; 0,4; 0,7 соответственно. В общей сложности в процессе исследований по этому этапу сделано около 3000 наблюдений. На основании полученных результатов заполнена табл. 29, в которой приведены значения эффективности N0 исследовавшихся приборов, рассчитанные по формуле (126) для припорогового интервала яркостей фона (В 10~4 кд/м2); коэффициенты свето-
