不用電子技術和照相術,有什麼方法可以測量天體的星等?

時間 2021-05-29 22:47:18

1樓:

曾經聽到過乙個故事,忘記是誰了,我初中老師說的,有興趣可以幫我考證一下真偽,以及故事主角。

當年有個大神為了測星等,花一晚上對著那顆星星看著,對,就是看。然後「記住」了亮度。第二天,拿著不同尺寸的小孔去看太陽,看那個小孔透過的亮度跟昨晚的接近。

然後,已知孔的面積和太陽半徑,得出該星星的亮度和太陽亮度的關係……

當時就覺得驚為天人,現在依然覺得,還有這種操作?

2樓:「已登出」

@曇花再現

@inn

你們兩個壞人,我記得題主原來的問題是「在沒有電子技術的時候,天文學家是怎麼測星等的?」,你們居然成功地把題歪樓成了「不用電子技術(和照相術)怎麼測星等?」

把乙個天文學歷史問題變成了測量技術的創意大賽。

還有 @supersarah

不過挺好的,有創意就有價值。

3樓:inn

@曇花再現 的方法非常好,尤其方案3,簡單易行且精確,確實是高招。

其實他的方法的本質就是對星光進行衰減,然後測量要衰減多少才能到6等星以下。。。

既然如此,我來說乙個更簡單易行的方案,不過精度沒有 @曇花再現 的方案3高。

星光可以認為是平行光,平行光是不會隨距離增加而衰減的,你在樓上看星星和樓下看星星沒有區別。

但我們可以用乙個凸面鏡來讓它發散、衰減,這樣在觀察位置的照度就與(眼睛與球面鏡球心)的距離的平方成反比了。球面鏡預設是經過拋光、完全反射的。

調節眼睛到球面鏡(球心)的距離,直到剛好看不見。此時可以測量眼睛到球心的距離,計算衰減量,據此反推出星等。

這個方案最大的好處是,根本不需要織女星這樣的0等標準星做參考,直接測被測星就可以出結果了(當然 @曇花再現 的方案3和方案2也不需要測參考星)。另外實施特別簡單。

主要的誤差同樣是目視判斷有或者無的主觀誤差。不過比起@曇花再現 的方案3的角度很容易精確測量,我的方案需要測量眼睛到球心的距離,不太容易測準(相信你絕對不敢拿游標卡尺戳自己的眼珠子)。

畫圖挺麻煩的,懶就不畫了,反正我這方案簡單,沒圖也應該能讓人明白。

@鳴琴 覺得如何?

4樓:supersarah

比較亮度的話,還是可以的

比如說,我們找標準燭,然後放在乙個光學系統的焦平面上,經過反射鏡,變成平行光,設定可調光圈來調節光瞳,然後讓它照亮叉絲

望遠鏡看恆星,可以認為是無窮遠,我們同樣調節光瞳,聚焦在焦平面上,然後在焦平面後設定鏡面M2,形成細平行光束,照亮反射屏

調節幾個光瞳,當叉絲從被反射屏的背景光 (來自於恆星-望遠鏡放大)「淹沒」的時候,我們就認為兩者亮度一樣..... 然後看看望遠鏡的光瞳,計算一下星光的放大倍數;再對比一下「燭光限制器」的光瞳,算算「減弱倍數」,就 ok 了吧.....

當然具體細節要考慮反射鏡的反射率,螢幕/叉絲的反射率,以及「標準燭」和「恆星」的「色溫」(不過那時候不一定知道這個概念)..... 不過精度應該還是可以,而且可「無級變速」.....

比如這樣:

叉絲是十字架或者什麼形狀,斜45度向右,把燭光反射過來就行

藍色示意星光,綠色示意燭光,我沒畫箭頭,光路也畫得無比粗糙...

靈魂畫法的示意圖,我可沒有光學儀器設計的背景.... 盡量使用反射鏡,盡量讓反射次數相等(貌似燭光多了一次, 不過這個不重要, 可以修改/修正),也就這麼粗糙了,專業的一定幹得比我好....

調整光圈 A, 改變望遠鏡光瞳;光圈 B 改變弱光系統(顯微鏡)光瞳。從而改變放大/弱光倍數..... 我覺得讓專業的來幹,光圈的設定比我的合理....

調節兩個光圈 A, B, 到叉絲在背景中分辨不出。然後調整A/B, 到叉絲剛剛從背景中顯現,記下B/A倍率比 R1, 然後調整到叉絲剛剛反相顯現,記下 R2..... R 就是 R1/R2 的幾何平均。

然後就能標定「絕對星等」

當然了,這東西很粗糙,要實用,免不了要複雜化,星星很暗,燭光很亮,這個是幾何倍數.... 搞不好要考慮多級,或者設定一些精巧的光瞳調節裝置

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