太阳表面的观测方法.docx

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1、太阳表面的观测方法太阳是离地球最近的恒星，也是银河系里约一千亿颗恒星中被天文学家研究得最细致、最深入的恒星。太阳每时每刻都在发生着巨大的变化，其中很多变化用小望远镜就能看到，因此它是非常适合天文爱好者的观测目标。在介绍太阳表面的观测方法之前，特别要提醒大家：由于太阳发出的光很强，如果没有可靠的减光措施，千万不要通过望远镜看太阳，否则眼睛有可能收到伤害。　　太阳的观测从广义上来说包括太阳大气光球、色球、日冕层的宁静部分和活动现象的观测。适合天文爱好者观测的大气层是光球层。光球上可看到的现象有：临边昏暗现象、米

2、粒组织、光斑和黑子。其中以太阳黑子最为显著。黑子的观测与研究，对日地物理关系的研究，有重要意义。下面首先介绍黑子的目视观测，接着简要描述光球的照相观测，最后扼要叙述黑子的其他观测方法。太阳黑子的目视观测　　黑子沃尔夫数的多少、面积的大小是表征太阳活动程度强弱的重要参量。观测黑子就是为了得到这两个参量。　　由于太阳角直径较大，发出的光很强，因而使用口径不大的望远镜（口径5～10CM），附加一个投影屏，就可以进行太阳黑子的投影观测。折射或反射望远镜都可以用于这种观测。想要得到一个稳定的日象，以便能在十几分钟或半

3、小时内观测太阳黑子的细节，需要望远镜配有赤道式的跟踪装置。投影日象直径一般为8～10CM为好。　　观测方法：观测前，调好仪器的平衡，保证望远镜在任一位置上都有良好的平衡状态。当日光较强时，物镜前加一光阑，以减弱日光。投影板上放上直径为10CM圆的图纸，找到日象，调节焦距，使其大小与10CM圆相吻合。当黑子本、半影都较清楚或日面边缘轮廓较清晰时，认为焦距已调好。根据黑子的视运动方向，使图纸上的东西线与其平行。东西线的校准，在仪器不跟踪的条件下进行，务必定准确，因为量黑子的日面经度和日面纬度时，它是基本参考线。

4、东西线校准后，让仪器跟踪太阳，若没有跟踪装置，观测者用手调节螺旋使日象与投影图上的圆相合。用铅笔描绘出黑子的数目和形状，尽可能保持与日象上的细节一致。描绘时先画本影，后画半影。先轻描，看位置准确，再加深本影。全部描绘完毕，检查一下，看是否遗漏了小黑子。最后记下观测完毕的时刻，天气状况，地球大气的稳定度和清晰度。　　观测资料的分析：计算出观测时刻的日轴方位角P?日轮中心的经度L0、纬度B0（祥见中国天文年历太阳球面位置表）。黑子的分群编号和划分类型，当观测者积累了几天的观测资料后，根据黑子的位置、发展情况，划

5、分黑子群，给每群黑子以编号，一般小号数在左面，大号数在又面，这是因为太阳自西向东自转，便于进行统计工作。分型采用世界各国广泛使用的苏黎世分类法。记数黑子数目时，注意每一个以半影和另一核心隔离着的核心，作为一个黑子记数。按照沃尔夫相对数R=k（10g+f），求出观测日的R。爱好者刚开始求R时，k可取为1，等积累了一定时期的资料后，例如半年或一年，观测者可以将自己所得的R值（月平均值、年平均值）与Bruxelles资料中心发布的值相比较，求得自己的k值，时间越长，k越准确。黑子面积的确定：有时，光球面黑子数目不

6、多，但面积大。对一些活动区，看其活动程度的大小，知道数目、面积，才能作出正确的估计。首先量出投影日象上的黑子面积，[常称圆面积A，A=c()分别是度量基元单位总数（如）、圆周率、基圆单位（如mm2）。投影日象半径]，而后换算为半球面积......由上看出，黑子面积的单位是太阳半球面积的百万分之一。这里我们介绍简单易行的圆标尺图，供爱好者粗略估算出黑子的圆面积A，以可见太阳圆面积的百万分之一为单位。将以上各项综合，给出每日太阳黑子观测记录表。光球的照相观测　　黑子目视观测确定的黑子数较照相法准确。照相法确定的

7、黑子面积较目视描图所测定的面积为准确。因为光球表面上有临边昏暗、米粒组织、光斑、黑子，黑子又有精细结构，彼此之间温度互有差异，所以要求在同一照片上，上述各现象都呈清晰状态，是不容易作到的。　　拍摄光球象，常用两种办法。一种办法是直接拍摄物镜焦面处的光球象；另一种办法是拍照经物镜、目镜后的投影光球象。前者将普通的135照相机，取掉它的物镜，配以接口，将它装到天文望远镜的目镜处，拍摄焦面光球象。后者要求制作一暗箱和装底片盒处，例如拍直径10cm的光球象。为减弱太阳光，在物镜前应加光阑，光阑直径以不超过物镜口径的

8、十分之三为好。底片选择灵敏度不高、感光乳胶颗粒细的底片为宜，例如制作幻灯片用的底片。拍照时，加中性滤光片或黄色滤光片，选择好的露光时间，就可得到良好的光球照片。一般露光时间选在1/100秒至1/500秒之间。为使用光球象片，测量目标的坐标（日面经度、纬度），要求照片上同时拍上东西线的标记。对第一种拍照法，可在底片盒前装一十字丝，依据黑子移动的方向，校准东西；对第二种方法可选用有十字丝的目镜。　　对所得光球象可进行