美国一网站详解观日全食简易方法和注意事项
不用肉眼或光学设备直接观测
观看日全食,首先要注意一点:千万不要用肉眼或任何光学设备(如望远镜等)直视太阳!这不仅仅是一个建议,还是一个非常严肃的警告。如果使用肉眼直接观测,因为太阳的光线很强将使得你根本无法观测,甚至还会烧伤你的眼睛,观测时必须要有减光装置,否则无法观测!而使光学设备观测时,因为光学设备中的放大镜将太阳光聚焦于很小的一点,该点的能量相当可观。阳光焦点可能会损伤观测者的视网膜,严重的甚至会造成双目失明。那么在观看日全食时,如何避免这些意外的发生呢?
观看日全食,有许多安全有效的方法。其中最简单的一种方式,只需要一只长盒子(至少为1.85米长)、一片铝箔、一枚大头针和一张白纸。观测盒的长度最为重要。盒子越长,形成的图像就越大。一般情况下,图像直径的大小为观测盒长度乘以0.00873。
观测工具的制作与使用方式
1.寻找或制作长形盒子。
2.在盒子一端纸板正中心挖一个小孔。
3.将铝箔覆盖于小孔之上。
4.用大头针在铝箔中心戳一个针孔。
5.在观测盒另一端的侧边挖出一个观测口。
6.将白纸放在盒内另一端的观测口附近。
将观测盒带有针孔的一端指向太阳方向。如果无法精确正对太阳,可以通过观察盒子在地面形成的阴影不断调整盒子的方向。移动观测盒,使得地面上只有盒子底端形成的阴影(即侧边没有阴影),这时观测盒的指向则是正对太阳方向。在白纸上看到的圆点就是太阳的针孔影像。注意:千万不要通过针孔直视太阳!我们只需要观看纸面上的图像即可。
快速简易的观测方法
两张纸板快速简易观测
用你的双手也可以快速观测
简易的做法仅仅使用两张白纸即可。一张白色纸板用作银幕,另一张纸板上戳有一个针孔。将针孔纸板举起,尽量远离银幕纸板。两纸板距离越远,形成的图像会越大。当然,还有更为简易的方式,只需要自己的双手帮忙。将双手举起,手指相互垂直、交叉重叠。于是,双手形成了一个带有许多小孔的网,这些小孔可以作为简易的成像孔。
太阳透过树叶之间的孔隙在地上的成像也可用于观测
此外,阳光会穿过树叶之间的孔隙在地面形成斑斑驳驳的图案。如果你周围有许多大树,你也可以在地面观察太阳。此时,你只需要一张白色的海报纸来放映太阳图像。
光学投影观测法
通过第一种方法形成的针孔图像非常小,而且模糊不清。我们可以通过一对双筒望远镜进行光学投影。注意:不要直接使用双筒望远镜观看日全食!
1.将双筒望远镜固定于三角架上
2.剪一块纸板作为防护罩,纸板上挖出两个纸孔。将防护罩套在双筒望远镜前端,两个镜头分别穿过两个纸孔,伸向前方。
3.用镜头盖将双筒望远镜的一个镜头遮住。(此时其实是使用单眼望远镜。)
4.使用胶带封住纸板上的所有小孔,防止光线泄露。
5.将双筒望远镜朝向太阳,同时在目镜后30厘米左右的位置举起白纸板。
6.寻找太阳的位置,聚焦单眼望远镜。纸板上形成一个明显的太阳图像轮廓。
注意:不要将手或任何易燃物品置于目镜附近。聚焦的太阳光会造成火灾或损伤。此时,伴随着日全食的全过程,我们可以看到一个美丽、明亮、放大的太阳图像。由于地球的自转,我们需要不时地调整三角架的方位。安全警示:单眼望远镜必须要不时冷却。目镜在太阳下长时间工作可能造成温度过高,镜片破裂。
使用滤光器的注意事项
如果确实需要直视太阳,首先要确保有一个合适的滤光器。使用滤光器仅仅是因为它可以将太阳模糊化,并非意味着滤光器就可以挡住有害的红外线或紫外线。不要使用墨镜、塑料滤光器、烟色玻璃镜、曝光彩色胶片、X射线胶片或使用照相专用的不确定密度滤光器。
日食也要“看门道”
凡是亲身经历过日全食的人,都会留下足以铭记一生的印象。除了这些谁都具有的直观感受外,日全食还有很多值得欣赏的地方。
最重要的当然就是“钻石环”和“贝利珠”(Baily‘s beads),当月亮差不多把太阳完全遮住的极短时间内,仅露出一弯月牙状区域的太阳光,会逐渐从两角向中间收缩,与此同时,由于天空黑了下来,我们可以从挡住太阳的月球周围看到它的外层大气。这美丽的光圈和仅露出的一部分太阳光就组成了“钻石环”现象。钻石环只能持续很短的时间,之后随着太阳光被遮挡得更多,“钻石”逐渐破碎,取而代之的是珍珠一般从月球表面比较低凹的地方照射过来的太阳光,这就是贝利珠。它是由英国天文学家费朗西斯·贝利 (Francis Baily)在19世纪中期首先描述的。贝利珠很快就会随着月球更多的遮挡而消失。最后一颗贝利珠的消失,就意味着全食的到来。而食甚后第一颗贝利珠的出现,就是“生光”时刻的标志。在那以后,随着更大部分的日面逐渐露出,一粒粒小珍珠又连成了钻石环。
其次是日冕,当贝利珠消失,月亮把太阳安全挡住,立即可以在黑太阳圆面的边缘看到了一圈红色的色球层,有时还能看到从色球层喷发出的白色日珥;随即色球层也被月亮遮住,平时看不到的太阳外层大气———日冕就露出了“尊容”,它那呈现放射开头的珍珠色光芒,好像给太阳戴上了一顶帽子。此时,在黑暗的天空中,往往还能看到金星和木星等行星,以及其他明亮的恒星。
而从日冕中,可以看到很多平常凝视极其光亮太阳表面时所看不到的太阳表面活动,所以极具科学价值,可以说很多研究太阳的科学家都是“追逐日全食的人”。针对这次日全食,中国天文学家就制定了“日全食期间太阳上层大气的成像和光谱观测”、“日全食近红外光谱及成像偏振观测”、“用于日全食观测的高分辨率成像仪器”等多个科学研究计划,到时新疆、甘肃的全食地带会迎来很多带着精密仪器的贵客。
如何才能安全地观赏日食呢?下面,我们介绍一些土方法和洋方法。
观看日全食的土方法
- 用电焊护目镜看:电焊护目镜本就是在强光下保护眼睛的,用它直接看太阳就可以。优点:拿来就能用。缺点:电焊护目镜不好找。
- 用废胶片看:把新买的胶片扯出来,让它完全曝光。两片以上的废胶片叠在一起就可以用来对着太阳看。优点:较为简便。缺点:手拿胶片很累。注意:一定要两片以上,不然还是很危险!
- 用烧黑的玻璃片看:用蜡烛把玻璃片烤黑,可以用来对着看太阳。优点:无。缺点:玻璃片不好找,需明火,未全烤黑仍危险。注意:出现在玻璃上的黑色物质是燃烧不充分的炭粒,煤气、天然气燃烧得很充分,不产生这种物质。
- 用水盆看:在水盆里滴适量墨汁,搞成黑水,借太阳的倒影看日食。优点:简便,安全。缺点:水会波动,观赏效果较差。
- 小孔成像法:小孔仪外观可以做成天文望远镜的样子,主体为一根内径不小于2厘米、长一两米的直管,管的一端蒙上一块半透明的平整的塑料薄膜或毛玻璃做投影屏,另一端用不透明的纸板密封,然后在纸板正中,用针刺穿一个小孔,就好了。日食时,将小孔仪像望远镜一样用支架架起来,小孔对准太阳,稍做调整,就能在投影屏上得到细小而清晰的太阳像。优点:图像稳定,便于观察。缺点:制作过程麻烦。
- 树荫观察法:在日食的时候,树荫的缝隙就会成为天然的小孔,在树萌底下的小亮点都是太阳的小孔成像,在日食的过程中,你可以看到那些小亮点由圆到亏,每一个小亮点都是一个小小的日食影像,地上,你的胳膊上,旁边散步的狗狗身上,全是这些小小的日食影像。
观看日全食的洋方法
- 用日食眼镜看:市面上有专门的日食眼镜出售
- 用照相机看:注意,如果没有滤光片,直接从取景框中观察日食也会伤害眼睛,千万不要尝试。拍摄的时候最好使用三角架,如果要拍到清晰的日食图像,还需要望远镜头。为捕捉到转瞬即逝的“贝利珠”,你需要快门速度很高的相机。
另类方法 用耳朵听日食
因为日食时地球电离层会发生很大变化,所以通过短波业余电台信号强度的变化可以“听”到日食。你也可以通过一般的收音机“听”到日食:收听一个日食地区的短波广播电台,对于8月1日的日食,最理想的是从陕西省蒲城发射的国家授时中心BPM标准时间标准频率信号,频率是2.5Mhz、 5.0MHz。日食前后,它的声音会突然增大或减小!
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