Question

日食是如何观测的呢？

Answer 1

目视观测即用肉眼直接观测或用肉眼通过仪器进行观测。首先申明，不能直接用肉眼观测太阳。因为太阳光很强使你无法观测，甚至会烧伤你的眼睛，观测时必须有减光装置，否则无法观测！下面介绍几种目视观测方法： 戴上一付足够深色的墨镜。(如电焊墨镜片)找一块玻璃在煤油灯上把它熏黑。日食发生时候可隔着这块熏黑了的玻璃观测。用一张或几张废照相底片，把它们重叠起来，日食发生的时候隔着这些底片看太阳，此种方法可根据太阳光的强弱随时增减底片层数，还可以装在自制的眼镜框上,使用起来很方便。取一盆清水倒入适量墨汁，待静置平稳后通过它看太阳的倒影，这是一种简单易行的观测方法。利用小型望远镜看太阳的投影像，投影板安装在目镜一端，调好目镜焦距，使投影板上出现清晰的太阳像，日食发生的时候就可以在投影板上观测日食的全过程。 日全食时太阳本体全部被遮，只剩下太阳的高层大气——日冕，这时光线柔和、景色宜人，可以放心大胆地直接用肉眼去看了，但在偏食时，太阳光仍是比较强的，为保护眼睛，还需要通过减光设备去观测，不能用肉眼直接观测，这一点请爱好者们务必十分注意。 二、照相观测方法 我们这里介绍的两种日食照相观测方法，一是利用天文望远镜配上135单镜头反光照相机的机身拍摄太阳的焦点像；二是用照相机直接拍摄日食。 用望远镜照相观测 拍摄焦点像实际上就是把望远镜的物镜当作照相机的镜头，这样一来，照相机的有效口径和焦距就相应的增大，对天文摄影就十分有利了。 ①120毫米折反射望远镜是一架赤道式装置，有转仪钟可进行跟踪观测的望远镜，随机带有135单镜头反光相机(海欧DF)的接口，进行照相观测很方便，照相观测日食的具体要求如下： 观测太阳要有减光装置 120毫米望远镜原配有1/2000的减光板，观测时必须用上。日全食时对日冕的拍摄就不必带上减光板了，因日冕的光较弱可直接进行拍摄。 观测前要调整好望远镜 在观测前要对望远镜进行机械系统、光学系统、跟踪系统的全面检查与调试，使之观测时运转正常，仪器调整好后观测前在实地进行试拍调试。首先要把镜子置平(利用在基座处水平气泡)，然后再调整好望远镜的极轴，事先要搞清观测地的地理纬度，即北极星的地平高度是多少(极轴对准北极便于跟踪)。若白天利用太阳定南北线调极轴不方便的话，可提前在夜间对准北极星进行调整，可把仪器固定在观测地点。若条件不允许，也可以在夜间利用北极星在观测地点做一个南北线的标志。白天观测前就可以利用晚间定的南北线标志进行极轴的定向，此方法也可取。 要调好望远镜的焦距 要想取得好的观测结果，调好望远镜的焦距是一个非常重要的环节。120毫米望远镜照相观测焦距的调节，是通过旋转望远镜的调焦轮在照相机的取景器直接看成像如何。有一个问题需要注意的是，有的相机(如海欧DF相机)的取景器内是一块磨沙玻璃(即毛玻璃)，因而不易看出像的虚实所以需要多次调节适应，可采取下面方法：在调焦时看太阳边缘的虚实？再者若当时日面上有大黑子也可对太阳黑子进行调焦，这样来回反复多次旋转调焦轮监视取景器看太阳像的虚实变化，取一个最佳位置即可。总之，反复练习，多次试拍，调好焦距就不是一件难事了。 在拍摄过程中一定要配备快门线，不要用手按动快门。以免对仪器与相机的震动造成成像不清晰，在按动快门时眼睛最好要监视取景器，预防由于意外碰动望远镜与跟踪不准，太阳像不能始终在视场内或偏离视场的现象发生。 观测日食全过程要事先计划安排好 照相观测用海欧DF相机，胶卷135型共36张，这就需要在观测前制定一个详细计划，因整个日食过程大约在两个小时以上，所以要把36张底片计划安排好。观测日食食甚阶段(日冕)是主要的，最好用不少于10张左右的底片拍日冕像。拍摄时不要只用同一个曝光时间，要用几个不同档次的曝光时间拍摄。这样把握性就大了，定能取得好的观测结果。 ②150毫米望远镜(日本产)的拍摄方法跟120毫米望远镜的基本相同，它所不同的是150毫米望远镜基座是三角架，因此观测时要注意以下几方面的问题： 观测前要把三角架子尽可能大地张开，以保持稳定，还要调整好三角架的水平。 望远镜的平衡要调整好。装上相机后进行调节为好。若平衡偏差太大影响正常跟踪。 减光装置可用原南京天文仪器厂生产的，或其它类型的减光装置，但要经过多次试拍看效果如何而定。 观测时要特别小心，手脚不可碰到三角架和镜子。否则，镜子一移位，拍摄就有失败之虞。 ③地平式或赤道式80毫米折射望远镜，进行照相观测日食时，其方法与上面所讲的类同。但此种望远镜没有自动跟踪装置，故拍摄时需要始终有人监视取景器不断调节两个微动螺旋，使太阳像始终在视场内。 用照相机直接拍照日食 有相当多的天文爱好者手中可能没有小型天文望远镜，但手中备有照相机的人是很普遍的，可以说用照相机直接拍照日食照样能得到很好观测结果。下面介绍一下观测方法与注意的地方。 ⑴由于比起用望远镜进行拍照，太阳像在底片上要小得多，分辩率要低得多，因此最好是使用135单镜头反光照相机，配有200毫米以上的长焦镜头较为理想。 ⑵要配有较稳定的三角架，一定要配备快门线，避免用手按动快门。 ⑶曝光时间不易过长，因无跟踪装置曝光时间过长会出现太阳像拉长的现象，影响观测结果。 ⑷偏食阶段日光仍然很强，因而必须加上适当的滤光片。拍照全食时须拿掉滤光片直接进行拍照。 ⑸用120相机在同一张底片上拍摄日食全过程。即在同一张底片上得到一系列不同形状的太阳像。以看出日食的全过程。必须使用快门线能够在同一张底片上多次曝光的相机才能拍摄。拍摄时将相机置于三角架上，偏食时要加上适当的滤光片。根据实际情况，看看从初亏到复圆一共有多长时间，在一张底片上能够拍多少个太阳像，最好把全食像放在中间，前后要均匀对称。拍完全食过程后再补加拍摄一下地景就更好了。但事先要进行多次试拍方能成功。 三、建议观测项目 观测偏食：观测拍照时一定注意要加上适当的滤光片。观测贝利珠及日珥：拍摄好贝利珠及日珥现象的关键是掌握好时机，因为它一闪即逝，顶多能延续几秒钟，因此，必须在食既前和生光前一两分钟开始密切监视取景器上的毛玻璃，一看到贝利珠及日珥就果断曝光，绝不能有片刻犹豫，注意别忘了去掉滤光片。观测日冕(内冕与外冕) 观测日冕是整个日食过程的关键项目，因此要掌握好观测方法，首先不要忘记去掉滤光片，观测内冕时，望远镜的焦距可长些(焦距1000毫米～1500毫米即可)，观测大范围日冕时，望远镜的焦距要短些(焦距在500～1000毫米即可)。 天体在望远镜焦平面上成像。成像的大小决定于物镜的焦距。可用下式表示： 式中， d——底片上像的大小； F——物镜的焦距，以毫米表示； θ——天体的角直径，如太阳约为30ˊ。 根据此公式，可算出自己所使用的望远镜或照相机观测时太阳像在底片上的大小，并确定你的主要观测项目。要想观测成功，除了注意以上所讲的方法外，掌握好曝光时间也是十分关键的。(见日食照相曝光时间参考表)