太陽望遠鏡

太陽望遠鏡

太陽望遠鏡是一種用途特殊的光學望遠鏡,專門用於太陽觀測。太陽望遠鏡需要有足夠大的口徑以獲取最佳的衍射極限,相對的都很巨大。20世紀以來出現了各種太陽望遠鏡,如色球望遠鏡、太陽塔、組合太陽望遠鏡和真空太陽望遠鏡等。

簡介

太陽望遠鏡太陽望遠鏡

太陽望遠鏡是專門用於太陽觀測,是用途特殊的光學望遠鏡

太陽望遠鏡需要有足夠大的口徑以獲取最佳的衍射極限,不同於其他天文望遠鏡的是,太陽望遠鏡無需考量望遠鏡的集光力。因為太陽望遠鏡是在白天工作,並且目標是非常明亮的太陽,並且因為視寧度受到大氣層的影響遠比夜間的嚴重,所以這些望遠鏡的物鏡口徑都在1米以下,甚至更小。

被聚焦的陽光所凝聚的熱也是設計上的一個問題,專業的太陽望遠鏡會使用非常長的焦距,並通過真空的光路以減少大氣擾動與望遠鏡內部對流運動的影響,因此太陽望遠鏡相對的都很巨大(有些是世界上最巨大的光學望遠鏡)。它們目標的影像(太陽)以狹窄且固定的路徑橫越過天空,太陽望遠鏡通常是固定不動的(有些還被掩蓋在地下),唯一的運動機制是追蹤太陽的定日鏡。這些望遠鏡使用濾鏡和投射技術直接觀測,另外還有配置不同濾鏡的各種照相機等專業的工具,例如光譜儀和太陽單色光觀測鏡在各種不同的波長上觀測太陽。

研究過程

日冕日冕
日冕是太陽周圍一圈薄薄的、暗弱的外層大氣,它的結構複雜,只有在日全食發生的短暫時間內,才能欣賞到,因為天空的光總是從四面八方散射或漫射到望遠鏡內。

1930年第一架由法國天文學家李奧研製的日冕儀誕生了,這種儀器能夠有效地遮掉太陽,散射光極小,因此可以在太陽光普照的任何日子裡,成功地拍攝日冕照片。

從此以後,世界觀測日冕逐漸興起。日冕儀只是太陽望遠鏡的一種。 

分類

口徑1米的瑞典太陽望遠鏡口徑1米的瑞典太陽望遠鏡

20世紀以來,由於實際觀測的需要,出現了各種太陽望遠鏡,如色球望遠鏡、太陽塔、組合太陽望遠鏡和真空太陽望遠鏡等。

太陽塔

太陽塔又名塔式望遠鏡,是太陽物理觀測的基本工具。外形是塔式建築,通常高20米以上,塔的頂部安裝定天鏡,它將入射的太陽光線垂直向下反射,進入成像光學系統和附屬儀器。太陽塔通常建為雙層結構,除頂部有定天鏡外,中間安置太陽望遠鏡成像光學元件,在塔底或地下豎井內設定大型太陽攝譜儀和其他附屬儀器。

真空太陽望遠鏡

真空太陽望遠鏡是將全部成像光學元件都放在真空筒中,這種望遠鏡可以消除儀器內部氣流對成像的有害影響。最著名的真空太陽望遠鏡在美國薩克拉門托峰天文台。它的外形是41米高的露天錐塔,頂部是真空密封轉台。太陽光射入直徑75厘米的玻璃密封窗後,被構成地平系統的兩塊直徑110厘米的平面鏡反射到直徑0.6米、焦距46米的成像鏡上,返回的光線經斜平面鏡,穿過密封的出射窗進入附屬儀器。真空筒重250噸,可以轉動。這台儀器安裝在寧靜度很高的高山上的,能夠觀測非常小的太陽表面和低層大氣的組織結構,解析度相當於辨認出距離96千米處一塊汽車牌照的能力,它代表了目前地面太陽儀器的最高水平。

實例

麥克梅斯·皮爾斯太陽望遠鏡(1.6mdiameter,1961年–)
McMath-HulbertObservatory(口徑24英吋/61厘米,1941年–1979年)
瑞典真空太陽望遠鏡(口徑47.5厘米,1985年–2000年)
瑞典太陽望遠鏡(口徑1米,2002年–)
RichardB.DunnSolarTelescope(口徑1.63米,1969年–)
威爾遜山天文台:DutchOpenTelescope(直徑45厘米,1997年–)
TeideObservatory多鏡筒太陽望遠鏡,包括70厘米的真空塔式望遠鏡(1989年–)和1.5米的GREGOR太陽望遠鏡。
先進技術太陽望遠鏡。

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