Астрономический фильтр

Астрономический фильтр - это аксессуар телескопа , состоящий из оптического фильтра, используемого астрономами -любителями, для простого улучшения деталей и контраста небесных объектов , либо для просмотра, либо для фотографии. Исследования астрономов , с другой стороны, используют различные полосовые фильтры для фотометрии на телескопах, чтобы получить измерения, которые выявляют астрофизические свойства объектов , такие как звездная классификация и размещение небесного тела на его кривой Wien .

Большинство астрономических фильтров работают, блокируя определенную часть цветового спектра выше и ниже полосового прохода , что значительно увеличивая отношение сигнал / шум интересных длин волн, и, таким образом, делая детали и контрастность объекта. В то время как цветовые фильтры передают определенные цвета из спектра и обычно используются для наблюдения за планетами и луной , поляризационные фильтры работают, регулируя яркости, и обычно используются для луны. Фильтры широкой полосы и узкополосной диапазоны передают длина волн, которые излучаются туманными ( водородом и атомами кислорода ), и часто используются для уменьшения воздействия загрязнения света . ^{[ 1 ]}

Фильтры использовались в астрономии, по крайней мере, после солнечного затмения от 12 мая 1706 года . ^{[ 2 ]}

Солнечные фильтры

Белые световые фильтры

Солнечные фильтры блокируют большую часть солнечного света , чтобы избежать повреждения глаз. Правильные фильтры обычно изготавливаются из прочной стеклянной или полимерной пленки, которая передает только 0,00001% от света. Для безопасности солнечные фильтры должны быть надежно установлены над целью или преломляющего телескопа диафрагмы отражающего так телескопа, что тело существенно не нагревается.

Небольшие солнечные фильтры, заправленные за окулярами , не блокируют излучение, входящее в корпус прицела, заставляя телескоп значительно нагреваться, и они не неизвестны, чтобы они были разрушены от теплового шока . Следовательно, большинство экспертов не рекомендуют такие солнечные фильтры для окучек, а некоторые стокогисты отказываются продавать их или удалять из пакетов телескопов. Согласно НАСА : «Солнечные фильтры, предназначенные для проникновения в окуры, которые часто предоставляются с недорогими телескопами , также небезопасны. Эти стеклянные фильтры могут неожиданно взломать из -за перегрева, когда телескоп указан на солнце, а повреждение сетчатки может произойти быстрее, чем наблюдатель. Двигайте глаза от окуляра ». ^{[ 3 ]}

Солнечные фильтры используются для безопасного наблюдения и фотографирования солнца , которое, несмотря на белое, может появляться в виде желтого оранжевого диска. Телескоп солнечных с этими прикрепленными фильтрами может непосредственно и правильно просмотреть детали солнечных элементов, особенно пятен и грануляции на поверхности , ^{[ 4 ]} а также солнечные затмения и транзиты низших планет ртуть и Венера через солнечный диск.

Узкополосные фильтры

- Клин Herschel это устройство на основе PRISM в сочетании с фильтром нейтральной плотности , которое направляет большую часть тепла и ультрафиолетовых лучей из телескопа, что обычно дает лучшие результаты, чем большинство типов фильтров. Фильтр H-альфа передает спектральную линию H-альфа для просмотра солнечных вспышек и заметок ^{[ 1 ]} невидимый через общие фильтры. Эти H-альфа-фильтры намного уже, чем те, которые используют для ночных наблюдений за H-альфа (см. Ельти фильтры ниже), проходя только 0,05 нм (0,5 Angstrom ) для одной общей модели, ^{[ 5 ]} по сравнению с 3 нм-12-нм или более для ночных фильтров. Из -за узких полосовых и температурных сдвигов часто телескопы, подобные, настраиваемые примерно в пределах ± 0,05 нм.

НАСА включало следующие фильтры в обсерваторию Солнечной динамики , из которых только один видна человеческим глазам (450,0 нм): ^{[ 6 ]} 450,0 нм, 170,0 нм, 160,0 нм, 33,5 нм, 30,4 нм, 19,3 нм, 21,1 нм, 17,1 нм, 13,1 нм и 9,4 нм. Они были выбраны для температуры вместо определенных линий излучения, как и многие узкополосные фильтры, такие как линия H-альфа, упомянутая выше.

Цветные фильтры

Цветные фильтры работают путем поглощения/передачи и могут определить, какую часть спектра они отражают и передают. Фильтры могут использоваться для увеличения контраста и улучшения деталей луны и планет. У всех видимых цветов спектра есть фильтр, и каждый цветовой фильтр используется для привлечения определенной лунной и планетарной функции; Например, желтый фильтр № 8 используется для показы, что Марс Мария и пояса Юпитера . ^{[ 7 ]} Система Wratten - это стандартная система чисел, используемая для обозначения типов цветовых фильтров. Впервые он был изготовлен Kodak в 1909 году. ^{[ 1 ]}

Профессиональные фильтры также окрашены, но их центральные центры расположены вокруг других средних точек (например, в системах UBVRI и Cousins ).

Некоторые из общих цветовых фильтров и их использование: ^{[ 8 ]}

Фильтры хроматической аберрации : используется для восстановления пурпурного ореола , вызванного хроматической аберрацией преломляющих телескопов . Такой ореол может скрывать особенности ярких предметов, особенно луны и планет. Эти фильтры не влияют на наблюдение за слабыми объектами.
Красный : снижает яркость неба , особенно во время дневного света и сумеречных наблюдений. Улучшает определение Марии , льда и полярных районов Марса. Улучшает контраст синих облаков на фоне Юпитера и Сатурна.
Deep Yellow : улучшает разрешение атмосферных особенностей Венеры , Юпитера (особенно в полярных регионах) и Сатурна. Увеличивает контраст полярных колпачков, облаков, ледяных и пыльных штормов на Марсе. Улучшает кометные хвосты.
Темно -зеленый : улучшает узоры облаков на Венеру. Снижает яркости неба во время дневного наблюдения за Венерой. Увеличивает контраст льда и полярных шапок на Марсе. Улучшает видимость великого красного пятна на Юпитере и других функций в атмосфере Юпитера. Улучшает белые облака и полярные регионы на Сатурне.
Средний синий : усиливает контраст луны. Увеличивает контраст слабых затенений облаков Венеры. Увеличивает поверхности, облака, ледяные и пыльные бури на Марсе. Улучшает определение границ между особенностями атмосферы Юпитера и Сатурна. Улучшает определение газовых хвостов комета .

Лунные фильтры

Фильтры нейтральной плотности , также известные в астрономии как лунные фильтры, являются еще одним подходом для повышения контрастности и уменьшения бликов . Они работают, просто блокируя часть света объекта, чтобы улучшить контраст. Фильтры нейтральной плотности в основном используются в традиционной фотографии, но используются в астрономии для усиления лунных и планетарных наблюдений.

Поляризующие фильтры

Поляризационные фильтры регулируют яркость изображений на лучший уровень для наблюдения, но гораздо меньше, чем солнечные фильтры. С этими типами фильтра диапазон передачи варьируется от 3% до 40%. Они обычно используются для наблюдения за луной, ^{[ 1 ]} но также может использоваться для планетарного наблюдения. Они состоят из двух поляризующих слоев в вращающейся алюминиевой ячейке, ^{[ 9 ]} который изменяет количество передачи фильтра, вращая их. Это снижение яркости и улучшения контраста может показать особенности и детали поверхности лунной поверхности, особенно когда оно почти полное. Поляризационные фильтры не должны использоваться вместо солнечных фильтров, разработанных специально для наблюдения за солнцем.

Туманные фильтры

Узкополосной

Ускоренные фильтры-это астрономические фильтры, которые передают только узкую полосу спектральных линий из спектра (обычно 22-нм полоса пропускания или меньше). Они в основном используются для наблюдения за туманными . Эмиссионные туфли в основном излучают вдвойной ионизированный кислород в видимом спектре , который испускает около 500 нм длины волны. Эти туманности также слабо излучаются при 486 нм, линии водорода-бета .

Существуют два основных типа узкополосных фильтров: сверхвысокий контраст (UHC) и конкретные линии эмиссии (ы).

Конкретные фильтры линии выбросов

Конкретные фильтры линии (или линии) излучения используются для выделения линий специфических элементов или молекул, чтобы увидеть их распределение в туманных. Комбинируя изображения из разных фильтров, они также могут использоваться для производства ложных цветных изображений. Общие фильтры часто используются с космическим телескопом Хаббла , образуя так называемую HST-PALETTE, с цветами, назначенными как таковые: RED = S-II; Зеленый = h-альфа; Синий = O-III. Эти фильтры обычно определяются со второй фигурой в NM , которая относится к тому, насколько широко проходит полоса, что может привести к ее исключению или включению других линий. Например, H-Alpha при 656 нм, может забрать N-II (при 658–654 нм), некоторые фильтры будут блокировать большую часть N-II, если они шириной 3 нм. ^{[ 10 ]}

Обычно используемые линии / фильтры:

H-альфа Hα / HA (656 нм) из серии Balmer испускается областями HII и является одним из более сильных источников.
H-бета Hβ / Hb (486 нм) из серии Balmer видна из более сильных источников.
Фильтры O-III (496 нм и 501 нм) позволяют проходить обе линии кислорода-III. Это сильнее во многих тумантах эмиссии.
Фильтры S-II (672 нм) показывают линию серы-II.

Менее распространенные строки/фильтры:

He-ii (468 нм) ^{[ 11 ]}
He-in: (587 нм) ^{[ 11 ]}
OI: (630 нм) ^{[ 11 ]}
AR-III: (713 м) ^{[ 11 ]}
CA-II CA-K/CA-H : (393 и 396 нм) ^{[ 12 ]} Для наблюдения за солнечной энергией показывает солнце с линиями K и H Fraunhofer
N-II (658 нм и 654 нм) часто включает в более широкие фильтры H-альфа ^{[ 10 ]}
Метан (889 нм) ^{[ 13 ]} позволяя увидеть облака на газовых гигантах, Венеру и (с фильтром) Солнцем.

Ультра-высокие контрастные фильтры

Обычно известные как фильтры UHC , эти фильтры состоят из вещей, которые позволяют проходить множественные сильные общие линии излучения, что также оказывает эффект аналогичных фильтров уменьшения загрязнения света (см. Ниже) блокировки большинства источников света.

Фильтры UHC варьируются от 484 до 506 нм. ^{[ 7 ]} Он передает как O-III, так и спектральные линии H-бета, блокирует большую часть светового загрязнения и приносит детали планетарной туманности и большую часть туманности излучения под темным небом. ^{[ 14 ]}

Широкополосная связь

Фильтры предназначены для блокировки света натрия и ртути , а также блокируют естественный неболоу , такие как Aurora L Light. ^{[ 15 ]} Это позволяет наблюдать туманность из города и загрязненного светового неба. ^{[ 1 ]} Широкополосные фильтры отличаются от узкой диапазоны с диапазоном передачи длиной волн. Светодиодное освещение является более широкополосным, поэтому оно не блокируется, хотя белые светодиоды имеют значительно более низкую мощность около 480 нм, что близко к длине волны O III и H-бета. Широкополосные фильтры имеют более широкий диапазон, потому что узкий диапазон передачи вызывает более популярное изображение объектов Sky, и, поскольку работа этих фильтров раскрывает детали туманности из светло -загрязненного неба, у нее есть более широкая передача для большей яркости. ^{[ 7 ]} Эти фильтры специально разработаны для наблюдения за галактикой и фотографии, и они не полезны с другими объектами глубокого неба, такими как туманность эмиссии. Тем не менее, они все еще могут улучшить контраст между DSO и фоновым небом, что может прояснить изображение.

Смотрите также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и «Использование фильтров» . Астрономия для всех. 31 января 2009 г. Архивировано с оригинала 11 ноября 2010 года . Получено 22 ноября 2010 года .
^ Thieme, Nick (2017-08-18). «Краткая история очков затмения и людей, которые забыли их носить» . Журнал Slate . Получено 2021-08-07 .
^ «Безопасность глаз во время затмений» . НАСА .
^ «Солнечные фильтры» . Тысяча дубов оптический . Получено 22 ноября 2010 года .
^ «Коронадо PST Личный солнечный телескоп» . Архивировано из оригинала 6 августа 2020 года . Получено 18 октября 2018 года .
^ «Почему ученые НАСА наблюдают за солнцем на разных длин волн» . НАСА . Получено 18 октября 2018 года .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в «Фильтры - популярные и горячие фильтры телескопа» . Lumicon International. Архивировано из оригинала 25 ноября 2010 года . Получено 22 ноября 2010 года .
^ Filter Set Six Filter Syplation, переменного поляризатора и . « » Orion цветовых 1.25» Six фильтров
^ «Переменная переменная поляризации фильтров телескопа» . Орион Телескопы и бинокль . Архивировано из оригинала 13 октября 2010 года . Получено 22 ноября 2010 года .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} «Узкий FAQ Astrodon» (PDF) . Астродон. Архивировано (PDF) из оригинала 10 октября 2018 года . Получено 10 октября 2018 года .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} «Гелий, аргон, нейтральный кислород и другие полосы в узкополосной визуализации» . Lumicon International. Архивировано с оригинала 10 октября 2018 года . Получено 10 октября 2018 года .
^ «Важные заметки о сложенном фильтре K-линии» (PDF) . Baader Planetarium. Архивировано (PDF) из оригинала 10 октября 2018 года . Получено 10 октября 2018 года .
^ «БАДЕР ПЛАНЕТАРИЙ МЕТАН ОПИСАНИЕ» . Архивировано с оригинала 24 декабря 2017 года . Получено 10 октября 2018 года .
^ "UHC Фильтры" . Архивировано из оригинала 7 июля 2011 года . Получено 22 ноября 2010 года .
^ «Мид -серия 4000 широкополосные туманные фильтры» . Meade Instruments . Архивировано с оригинала 11 марта 2015 года . Получено 23 ноября 2010 года .

[use-1] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и «Использование фильтров» . Астрономия для всех. 31 января 2009 г. Архивировано с оригинала 11 ноября 2010 года . Получено 22 ноября 2010 года .

[Thieme_2017-2] Thieme, Nick (2017-08-18). «Краткая история очков затмения и людей, которые забыли их носить» . Журнал Slate . Получено 2021-08-07 .

[3] «Безопасность глаз во время затмений» . НАСА .

[solar-4] «Солнечные фильтры» . Тысяча дубов оптический . Получено 22 ноября 2010 года .

[coronado-5] «Коронадо PST Личный солнечный телескоп» . Архивировано из оригинала 6 августа 2020 года . Получено 18 октября 2018 года .

[nasasolarfilters-6] «Почему ученые НАСА наблюдают за солнцем на разных длин волн» . НАСА . Получено 18 октября 2018 года .

[lumicon-7] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в «Фильтры - популярные и горячие фильтры телескопа» . Lumicon International. Архивировано из оригинала 25 ноября 2010 года . Получено 22 ноября 2010 года .

[8] Filter Set Six Filter Syplation, переменного поляризатора и . « » Orion цветовых 1.25» Six фильтров

[polarizing-9] «Переменная переменная поляризации фильтров телескопа» . Орион Телескопы и бинокль . Архивировано из оригинала 13 октября 2010 года . Получено 22 ноября 2010 года .

[astrodon-narrowband-10] Jump up to: ^а ^{беременный} «Узкий FAQ Astrodon» (PDF) . Астродон. Архивировано (PDF) из оригинала 10 октября 2018 года . Получено 10 октября 2018 года .

[rkblog-11] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} «Гелий, аргон, нейтральный кислород и другие полосы в узкополосной визуализации» . Lumicon International. Архивировано с оригинала 10 октября 2018 года . Получено 10 октября 2018 года .

[kline-12] «Важные заметки о сложенном фильтре K-линии» (PDF) . Baader Planetarium. Архивировано (PDF) из оригинала 10 октября 2018 года . Получено 10 октября 2018 года .

[methane-13] «БАДЕР ПЛАНЕТАРИЙ МЕТАН ОПИСАНИЕ» . Архивировано с оригинала 24 декабря 2017 года . Получено 10 октября 2018 года .

[UHC-14] "UHC Фильтры" . Архивировано из оригинала 7 июля 2011 года . Получено 22 ноября 2010 года .

[broadband-15] «Мид -серия 4000 широкополосные туманные фильтры» . Meade Instruments . Архивировано с оригинала 11 марта 2015 года . Получено 23 ноября 2010 года .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]