Солнечные затмения проверка и уточнение теории движения луны Фотометрия солнечного света при разных (стр. 2 из 2)

Светосила трубки (отношение диаметра к её длине) должна быть порядка 1 : 50, чтобы на пластинку попадало возможно меньше света от неба, но Солнце не диафрагмировалось. Пластинки нужно брать диапозитивные (с возможно меньшей чувствительностью). Экспозицию нужно заранее подобрать по Солнцу. В качестве затвора можно использовать затвор фотоаппарата (желательно лепестковый, а не шторный). Длительность экспозиции должна быть всё время одинаковой.

Наблюдения нужно начинать за полчаса до начала частного затмения и заканчивать через полчаса после его конца, производя экспозиции сначала каждые 10 минут, а когда фаза затмения превысит 0,5 — каждые 5 минут. Ближе к полной фазе, когда от Солнца останется весьма узкий серп, желательно делать экспозиции ещё чаще (через 1 минуту). Моменты надо замечать по хорошо выверенным часам с точностью до 5 секунд. Передвигая кассету с пластинкой, можно получить на одной пластинке до 15 экспозиций. Надо следить, чтобы трубка была всё время направлена на Солнце, для чего следует прикрепить к ней пару диоптров, а весь прибор укрепить на каком-либо несложном штативе.

Как и во всех работах по фотографической фотометрии, совершенно необходимо после наблюдений произвести калибровку пластинок (см. стр. 147—149). Весьма интересно также провести работу по определению интегральной яркости Солнца при разных фазах затмения, и в особенности при фазах, близких к полной,с малыми камерами. Для этого следует фотографировать звездообразное изображение Солнца в выпуклом зеркале, в посеребрённом или блестящем стальном шарике. Применяя дымчатые фильтры, можно подобрать экспозицию так, чтобы она при пластинках или плёнках малой чувствительности составляла 1/50—1/100 сек. С этой экспозицией следует всё время фотографировать звездообразное изображение Солнца. На одной пластинке можно получить ряд изображений, причём лучше применять короткофокусные объективы. Это касается не только линзовых фотокамер и фотоаппаратов, а и объективов современных камкодеров и видеокамер.

До фазы затмения 0,9 следует вести фотографирование через каждые 5 минут. Начиная с фазы 0,9 и вплоть до полной фазы (1,00) следует вести фотографирование через каждые 10 секунд, чтобы получить большой ряд почернений с малой градацией. После полной фазы порядок наблюдений будет обратный. Эти наблюдения дадут возможность судить об изменениях звёздной величины затмевающегося Солнца. При выполнении этих наблюдений камера должна быть прочно установлена на жёстком штативе любого типа на строго постоянном расстоянии от шарика и защищена от порывов ветра.

Чтобы получить на плёнке шкалу звёздных величин, нужно таким же способом снять ряд отражений Солнца (вне затмения) при изменении расстояния от камеры до шарика в геометрической прогрессии. Нужно помнить, что при больших фазах затмения интегральная яркость Солнца уменьшается в десятки раз (а ближе к полной фазе — в сотни раз), поэтому наибольшее расстояние при калибровочных снимках должно в 10—20 раз превышать рабочее расстояние (во время затмения).

Гораздо более точные результаты может дать применение фотоэлектрического фотометра с селеновым фотоэлементом. В этом случае фотоэлемент помещается, как и пластинка в первом способе, у основания трубки, направляемой на Солнце. Регистрация фототока производится стрелочным, петельным или зеркальным гальванометром чувствительностью порядка 10^-6 ампера на одно деление шкалы. При этом свет Солнца приходится ослаблять почти в 100 раз, помещая перед фотоэлементом нейтральный, т. е. одинаково поглощающий все лучи спектра, светофильтр.

Однако, так как исследование подобного светофильтра может представить некоторые затруднения ввиду его малой пропускной способности, можно применить иную схему, а именно, направлять фотоэлемент на белый экран, освещаемый Солнцем и расположенный перпендикулярно к его лучам (рис. 1).

Экран также должен быть заключён взачернённую внутри трубку с рядом поперечных диафрагм, чтобы не допустить освещения его посторонним светом. Эта трубка должна быть в момент отсчёта направлена точно на Солнце.

Экран лучше всего употреблять баритовый или магниевый. Последний можноизготовить самому, закоптивгипсовую, фарфоровуюили серебряную пластинкуокисью магния (жжёной магнезией). Для этого пластинку надо подержать некотороевремянадпламенем горящего металлического магния. Слой магнезии должен быть совершенно гладким и иметь толщину не менее 0,2 мм. Однако такой слой весьма недолговечен, а поэтому экран надо покрывать окисью магния незадолго до наблюдений.

Фотоэлемент, заключённый в трубку с рядом диафрагм, направляется на экран под некоторым углом к его нормали. Этот угол должен быть точно известен, так же как и расстояние фотоэлемента от экрана и размеры последнего (диаметр экрана может составлять несколько сантиметров).

Во время производства отсчётов надо открывать фотоэлемент, а затем снова закрывать его. Для этого в заднем конце трубки должен быть помещён затвор, установленный на длительную выдержку.

Нужно тщательно оберегать клеммы фотоэлемента от загрязнения, окисления и вообще всякого прикосновения, ибо это может повлечь за собой изменение сопротивления на контактах и, стало быть, изменение постоянных прибора. Лучше всего залить клеммы парафином и закрыть их чехлом.

Для того чтобы иметь возможность контролировать постоянство чувствительности прибора во время затмения, полезно время от времени направлять на него свет от стандартного источника, например, от электрической лампы, питаемой током постоянной силы. Лампу следует поместить в футляр с окошечком, закрытым молочным стеклом. Это окошечко должно находиться на строго одинаковом расстоянии от фотоэлемента при всех отсчётах.

Лучше всего поместить лампу с окошечком на таком же расстоянии от фотоэлемента, что и экран, и путём поворота на вращающейся подставке направлять его поочерёдно на экран и на лампу. Чтобы каждый раз не терять время на точную наводку трубки фотометра, надо сделать два упора, задерживающих вращающуюся подставку в двух нужных положениях.

Поскольку желательно иметь наблюдения в лучах различной длины волны, нужно поочерёдно закрывать отверстие трубки фотоэлемента различными заранее подобранными светофильтрами, что сравнительно нетрудно, так как на один отсчёт тратится немного времени. Запись моментов, отсчётов гальванометра и номеров применявшихся светофильтров должна производиться помощником наблюдателя, чтобы не отвлекать наблюдателя от его основной работы (наводка, смена фильтров, экспонирование, контроль по лампе). Наконец, фотометрию частных фаз можно произвести визуальным способом, с помощью люксметра или какого-либо визуального фотометра, направленного, подобно фотоэлементу в описанной выше схеме, на рассеивающий экран.

Следует заметить, что, помимо своей основной задачи, фотометрирование частных фаз является весьма желательным для упрощения учёта рассеянного света неба при фотометрии солнечной короны, если оно производится в области полного затмения.

Литература

А. А. Михайлов. Солнечные затмения и их наблюдение. М., 1978