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《大氣視寧度 (Seeing) 等級(jí).docx》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、氣視寧度分級(jí)大氣視寧度(Seeing)等級(jí)劃分主要有兩個(gè)，Pickering等級(jí)分為十個(gè)等級(jí)，是哈佛大學(xué)天文臺(tái)WilliamH.Pickering(1858-1938)用他的一支五吋(13cm)折射望遠(yuǎn)鏡觀星時(shí)以放大了的星光Airypattern做定義，這個(gè)定義須因應(yīng)望遠(yuǎn)鏡口徑的大小而修正。十級(jí)視寧度是以十級(jí)為最佳，一級(jí)為最差。1.極差2.很差3.差4.稍差5.尚可6.尚好7.好8.良好9.優(yōu)越；星光的內(nèi)衍射環(huán)靜止不動(dòng)，外衍射環(huán)搖晃但間中亦會(huì)靜止10.完美；星光的內(nèi)、外衍射環(huán)靜止不動(dòng)視寧度示範(fàn)動(dòng)畫(huà)由DamianPeach制作Antoniadi等
2、級(jí)分為五個(gè)等級(jí)，由希臘天文學(xué)家EugèneAntoniadi(1870-1944)定義。五級(jí)視寧度是以一級(jí)為最佳，五級(jí)為最差。I.星星影像沒(méi)有抖動(dòng)II.星星影像輕微抖動(dòng)，有時(shí)會(huì)持續(xù)幾秒鐘的平靜III.大氣抖動(dòng)，很多時(shí)星星影像模糊IV.星星影像搖擺不定V.極差，影像搖擺不定，不能觀測(cè)注意：AntoniadiScale慣例上用羅馬大寫(xiě)數(shù)目字表示何謂"視相"?這是個(gè)很常見(jiàn)到的問(wèn)題.視相的原文是"seeing",最簡(jiǎn)單的講法就是指星星看起來(lái)閃爍的程度.由於地球有一層厚厚的大氣,在地面上看到的星光都是經(jīng)過(guò)大氣後到達(dá)我們的眼睛或者望遠(yuǎn)鏡.我們的大氣並不是一
3、層靜止不動(dòng)的氣體,不論是大尺度的天氣現(xiàn)象,還是小尺度的局部不均,都會(huì)在各處造成亂流(turbulence),亂流所帶來(lái)的便是大氣各處的密度都會(huì)產(chǎn)生快速的變化.我們知道不同密度的大氣會(huì)有不同的折射率,星光在經(jīng)過(guò)這許許多多不同折射率的氣塊時(shí),其路徑便會(huì)被彎曲,就像光的路徑會(huì)被透鏡彎曲一樣.但既然氣塊的的密度會(huì)快速變化,就表示這種星光被彎曲的程度也是隨時(shí)間在快速的變化,因此對(duì)人眼來(lái)說(shuō),在某個(gè)很短的時(shí)間內(nèi),我們可能會(huì)看到星光被朝向我們聚焦,而下一瞬間卻又失焦,這造成我們常覺(jué)得星光會(huì)忽明忽暗地閃爍.這就是視相產(chǎn)生的原因,也是為何我們會(huì)唱:一閃一閃亮晶晶,
4、滿天都是小星星.....這種閃爍的程度取決於星光所通過(guò)的大氣厚度及穩(wěn)定度.一般來(lái)說(shuō),在臺(tái)灣,冬季的氣流較不穩(wěn)定,在冬天看星星很容易看到此種閃爍,此時(shí)我們會(huì)說(shuō)視相很差.更有甚者,如果我們?nèi)タ吹脱鼋堑男?由於它們通過(guò)的大氣厚度比天頂?shù)男莵?lái)得厚,閃爍程度會(huì)更嚴(yán)重,我們甚至除了看到星光在亮度上的變化,還可看到顏色的變化,時(shí)而藍(lán)時(shí)而紅.這是因?yàn)椴煌獾恼凵渎什煌?在視相最糟的時(shí)候,不同色光被大氣偏折的程度甚至可以很明顯地不同.而反過(guò)來(lái),臺(tái)灣的夏季,尤其是子夜以後,視相往往較佳,此時(shí)就不容易看到星光的閃爍.如果你只是抬頭仰望星空,星星一閃一閃的,看起來(lái)當(dāng)
5、然很漂亮,能夠五顏六色變來(lái)變?nèi)ツ歉窃俸貌贿^(guò).但天文學(xué)家可不喜歡這樣.如果你試著透過(guò)任何一臺(tái)小望遠(yuǎn)鏡(口徑在十公分以下),盡可能地用很高的倍數(shù)去觀察一顆恆星,你會(huì)發(fā)現(xiàn),那顆恆星在目鏡中的位置不是不動(dòng)的,而是會(huì)以很快的速度在一個(gè)小範(fàn)圍內(nèi)來(lái)回晃動(dòng).或者,你可以試著在冬天的臺(tái)北市用望遠(yuǎn)鏡看月亮,你會(huì)發(fā)現(xiàn)很像在水裡看東西,月亮的影像晃來(lái)晃去的.這與用肉眼看星星會(huì)看到星星在閃是同一回事,都是因?yàn)樾枪馔ㄟ^(guò)快速擾動(dòng)的大氣後產(chǎn)生偏折所造成.在這種情況下,試想,如果我們拿相機(jī)對(duì)一顆星做長(zhǎng)時(shí)間曝光,我們所拍到的便不會(huì)是一個(gè)小小的星點(diǎn),而是該星點(diǎn)在底片上不斷晃來(lái)晃去
6、所累積在底片上的影像---一個(gè)較原星點(diǎn)為大的盤(pán)子.這樣的盤(pán)子我們稱(chēng)視相圓盤(pán)(seeingdisk),當(dāng)視相好時(shí),這個(gè)盤(pán)子會(huì)較小,反之若視相不好,拍出的盤(pán)子會(huì)比較大.如果你知道何謂解析力,你就會(huì)知道這個(gè)盤(pán)子所代表的是解析力的下降,盤(pán)子越大,這張照片的解析力越差,越模糊不清.可能原本兩顆很靠近的星,因?yàn)楦髯詾吷⒊梢粋€(gè)大盤(pán)子在照片上而重疊在一起,使得它們看起來(lái)就像是一顆星一樣.這我們當(dāng)然不喜歡.因此,對(duì)天文觀測(cè)來(lái)說(shuō),視相是一個(gè)很重要的條件.在視相好的條件下觀測(cè),可以看到或拍攝到較清析的影像.甚至,視相不只決定所攝得影像的清析度,更決定可以攝得多暗的天
7、體,在視相越好的地方做觀測(cè),越能拍攝到暗淡的天體.從這個(gè)角度看,好的視相的作用就像大口徑的望遠(yuǎn)一樣,視相好的地方的小望遠(yuǎn)鏡,在觀測(cè)遙遠(yuǎn)的星系時(shí),其效能可以超過(guò)視相不佳的地方的大望遠(yuǎn)鏡.所以,天文學(xué)家在蓋天文臺(tái)時(shí),總是希望把天文臺(tái)蓋在視相好的地方,這些地方通常是大陸的西緣,或是大洋上的孤島.譬如,美國(guó)本土的大天文臺(tái)多集中在加州及亞歷桑那州,南半球最大的望遠(yuǎn)鏡多集中在智利的安地列斯山上,這些都是在大陸的西緣,而全世界最大的望遠(yuǎn)鏡的集中地---夏威夷---則是屬於大洋上的孤島.目前在所有已知的觀測(cè)地中,夏威夷島上的MaunaKea山頂,有全世界最穩(wěn)定
8、的氣流,也就是最佳的視相條件,在MaunaKea上的2m口徑望遠(yuǎn)鏡,在觀測(cè)暗星上的能力,足以與亞歷桑那州基特峰(美國(guó)國(guó)家光學(xué)天文臺(tái))上的4m望遠(yuǎn)鏡抗衡
