Работы по атмосферной оптике во время полных солнечных затмений (стр. 3 из 3)

Рис. 7

Чтобы можно было вести фотометрию заревого кольца со светофильтрами, в затворе можно устроить рамку, в которую закладывается желатиновый светофильтр, опоясывающий, таким образом, всю цилиндриче
скую насадку снаружи.

Верхняя часть цилиндра а закрывается съёмной крышкой со втулкой g. В крышке делается небольшая прорезь, которая при надевании крышки на цилиндр надвигается на имеющуюся на нём небольшую пуговку и фиксирует положение крышки.

Канал втулки полезно оклеить тонким чёрным бархатом или сукном. Верхний торец втулки также оклеивается чёрным бархатом.

Сквозь втулку проходит стержень с рукояткой е, прикрепляемый к цилиндрической кассете dи служащий для её перемещения внутри цилиндра а. Определённое положение кассеты в цилиндре а фиксируется стопорным винтом h, ввёрнутым в боковое отверстие втулки, а контроль величины перемещения кассеты производится по насечкам, нанесённым на стержне е через каждые 4 мм.

Фотометр должен быть установлен на высоком столбе так, чтобы наблюдатель не загораживал во время работы ни одного из отверстий прибора.

Работу с фотометром Дагаева надо начинать за 1 минуту до начала полного затмения и заканчивать через 1 минуту после его конца. Экспозиции делаются по 5 секунд. Плёнка применяется панхроматическая, чувствительностью 1000—2000 X и Д.

Очень важно при работе с этим фотометром правильно ориентировать прибор и положение плёнки в нём. Вертикальное положение прибора надо проверить отвесом. Одно из отверстий следует направить в ту сторону, откуда движется лунная тень (азимут движения лунной тени можно определить по карте полосы затмения, измерив угол между меридианом данного места и центральной линией). Нужно также проверить, в каком направлении находится стык плёнки, и проследить за тем, чтобы он не оказался случайно прямо против одного из отверстий.

Чтобы обеспечить нужное положение плёнки в кассете и устранить возможность вращения кассеты в цилиндре, можно на кассете сделать два выступа (вверху и внизу, по направляющей), а во внутренней поверхности цилиндра проделать узкую прорезь, а ещё лучше — две прорези, диаметрально противоположные друг другу.По этим прорезям должны ходить выступы кассеты при её передвижении вниз или вверх.

Все внутренние поверхности деталей фотометра (трубок, диафрагм, цилиндра, насадки, затвора, крышки, втулки), а также кассета окрашиваются чёрной матовой краской. Снаружи фотометр окрашивается белой или серебряной краской. На внешней поверхности фотометра, вдоль образующей внешнего цилиндра, проводится тонкая линия от крышки до верхнего основания кольцевой насадки и далее по этому основанию до его края. Эти линии необходимы для ориентировки фотометра во время работы ').

Зарядку, разрядку и обработку плёнки фотометра надо производить в полной темноте.

4 Наблюдения околосолнечного ореола

Как хорошо известно каждому, в непосредственной близости от Солнца яркость неба резко возрастает. Это явление носит название околосолнечного ореола. Учёт этого ореола совершенно необходим при фотометрии частных фаз, а также при определении интегральной яркости короны (в последнем случае ореол вызывается не Солнцем, а незакрытыми частями хромосферы и внутренней короны). Причина околосолнечного ореола заключается в рассеянии солнечного света сравнительно крупными частицами, плавающими в атмосфере (так называемыми аэрозолями).

Для наблюдений околосолнечного ореола лучше всего применить светосильные фотокамеры. Солнце должно быть закрыто шаром, помещённым на достаточно большом расстоянии. Это расстояние должно по крайней мере в 100 раз превышать фокусное расстояние камеры. Диаметр шара должен составлять 1/100 расстояния до него, т. е. он должен быть примерно равен фокусному расстоянию камеры. Для малых камер типа ФЭД с фокусным расстоянием объектива в 35 мм шар должен иметь диаметр 3,5 см и помещаться на расстоянии 3,5 м от камеры. Такое расстояние ещё допускает осуществление жёсткой связи между камерой и шаром в виде металлического стержня, который своей верхней частью, несущей шар, должен скользить по рельсу, проектирующемуся на небесную сферу несколько ниже суточной параллели Солнца.

Для камер с большим фокусным расстоянием осуществить жёсткую связь камеры с шаром уже не удастся, и шар придётся перемещать независимо, каждый раз проверяя правильность установки. В этом случае лучше всего просверлить в шаре сквозной канал и продеть через него проволоку, протянув её так, чтобы она проектировалась вдоль суточной параллели Солнца. Эту установку надо проверить за несколько дней до затмения, но в те же часы и минуты. Во время затмения помощник наблюдателя по указанию последнего перемещает шар так, чтобы он закрыл солнечный диск. Для облегчения наводки к шару можно прикрепить сбоку маленький чёрный шарик или кружок (в 10 раз меньше главного шара и на расстоянии в 2—3 его диаметра), а к камере — визир на таком же расстоянии от оптической оси камеры. Глядя в визир, наблюдатель должен видеть маленький шарик проектирующимся на центр Солнца.

Работа производится в течение всего частного затмения, причём желательно делать снимки одновременно с фотометрическими наблюдениями частных фаз. При этом камеры должны работать с такими же светофильтрами, которые применяются при фотометрии частных фаз и короны. Экспозиции должны быть очень короткими и осуществляться с помощью моментального затвора. Для контроля постоянства экспозиций надо время от времени снимать поверхность постоянной яркости (например, лампу, питаемую аккумулятором с контролем напряжения вольтметром и закрытую матовым стеклом).

Чтобы иметь возможность судить о яркости ореола, с теми же экспозициями снимают белый экран, расположенный перпендикулярно к солнечным лучам. Снимки экрана начинают до начала частного затмения и повторяют несколько раз во время затмения и после его окончания. В качестве экрана может служить пластинка, покрытая окисью магния, а за неимением последней — лист белой ватманской бумаги. В этом случае образец такого экрана надо потом прислать для исследования вместе со снимками.

Необходимо твёрдо запомнить, что при всех фотометрических работах, описанных выше, калибровка пластинок или плёнок является непременным условием.

5 Наблюдения бегущих теней

Явление бегущих теней наблюдается обычно за несколько минут до начала полной фазы и через несколько минут после её конца. Эти тени имеют вид тёмных полосок, перемещающихся в определённом направлении и особенно хорошо заметных на белом фоне (на простыне, стене дома, снежной поверхности).

Это явление связано с неоднородностями и колебаниями воздуха, сквозь который проходит узкий пучок лучей от тонкого солнечного серпа. Наблюдения бегущих теней должны заключаться в определении моментов их появления и исчезновения, их ширины, расстояний между ними, скорости и направления их движения.

Визуальные наблюдения всегда страдают субъективностью, даже если на поверхности, служащей фоном, сделать указатель направления и масштаб расстояний. Фотографирование бегущих теней тоже не всегда бывает успешным, так как при большой скорости движения тени размазываются. Всё же такое фотографирование надо рекомендовать любителям, обладающим светосильным фотоаппаратом и чувствительными, контрастными пластинками или плёнками. Самые интересные результаты дала бы киносъёмка бегущих теней.

Ещё лучше, если бы удалось приспособить для этой цели фотоэлемент, показания которого записывались бы катодным осциллографом. Если расположить на горизонтальной поверхности три таких фотоэлемента так, чтобы они образовали равносторонний треугольник со сторонами 30—40 см, то можно будет получить наиболее полные сведения о скорости и направлении движения бегущих теней, а также об их ширине и интенсивности. Для этого необходимо, разумеется, знать ориентировку всей установки и синхронизировать записи показаний всех трёх приборов, чтобы можно было их сравнивать между собой.

В заключение нужно подчеркнуть, что большинство наблюдений, описанных в 1—3 разделах этой главы, можно произвести и в случае сплошной облачности и даже если будет идти дождь. Наблюдателям, которых может застигнуть пасмурная погода, следует об этом помнить.

Литература

1. А.А. Михайлов. Солнечные затмения и их наблюдения. М., 1978.