不要特别执着于放大倍数,只要是天文数字就行 。1.确定当地一年内的天气情况 。可观测天数为每月两周,城市光污染不严重 。然后再考虑是否买天文望远镜 。换句话说,天文爱好者就是喜欢用激光笔来标记星星的位置,所以激光笔就有了“指星笔”的绰号 。古代人花了很多精力记录五星出现时地球上发生了什么军事事件,特别是在特殊的位置,比如皇帝驾崩,诸侯倒台,宰相入狱,将军谋反等等 。
天文观测用的指星笔是什么原理?为什么激光会突然断掉?
不要认为“指星笔”是什么特殊的天文器材,它实际上就是一根普通的激光指示器(Laserpointer)而已,是一种便携式的“激光发生器”,由于体积和外观近似于钢笔或小型手电筒,故而被俗称为“激光笔”或“激光手电”,更广泛的用途是教学、演讲及沙盘指示 。换言之,天文爱好者们只是都喜欢用一根激光笔来标记星星的位置,于是激光笔就有了“指星笔”的别称,
值得一提的是,使用不同“工作介质”的激光笔会发出不同波长的光线,因此具有“红、橙、绿、蓝、靛”五种光色,由于670-635纳米波长的红色激光可以直接通过“激光二极管”来产生,所以红色激光笔的制造成本是最低的,在同规格、同品质的情况下,售价往往也较低 。除此之外,合格的激光笔发出的必定是单色光,即使穿过三棱镜也不会产生色散现象,而普通的彩色灯具发出的有色光往往是由红、绿、蓝三基色混合而成的复色光,一穿过三棱镜就会“现形”,
指星笔一般采用绿色光线的激光笔 。激光笔的工作介质有固体(如三硼酸锂铯晶体)和气体(如二氧化碳)之分,绿色光线的一般都是固体激光器,主要部件有激励源、聚光腔、谐振腔反射镜 。▲固体激光笔的结构激励源大多为氪弧灯、碘钨灯或钾铷灯;固体工作介质则是非线性晶体,将具有“受激发射”作用的金属离子掺入晶体中,就能将激励源产生的光能转换为1000纳米左右的近红外激光,再经过聚光腔和谐振腔反射镜将倍频转换为532纳米,如此一来,发射出去的激光就成为绿色了 。
采用绿色光线作为指星笔并不是光线本身有什么特殊之处,而是由于人类的肉眼对绿色光线的感知最敏感,即使是5mW(IIIA)的低功率绿色激光,在光污染较强的夜晚也能显得十分清晰瑞利,这就意味着你哪怕随便买一只几十元的廉价激光笔,只要它发出的是绿色光线,你朝天发射就必定能看见一束笔直明亮的“绿线”直指苍穹 。由此可见,指星笔的选择主要侧重于光色,而非功率,
事实上,大功率的激光笔体积也偏大,便携性相对就变低了,主要用于有强光干扰的复杂环境中(譬如白天或明亮的展厅内),用来指星是没有任何意义的,毕竟夜空不存在强光干扰 。并且,所有合格的激光笔发射的光束除了在强光环境下的明亮度不同之外,并没有任何差异——无论激光指示器的功率有多大,朝天发射的光束都会在同样的高度“忽然断掉”,这是在“丁达尔效应”下产生的一种视觉现象,
丁达尔效应有一件事情应该不难想到:人类的肉眼本来就无法从侧面或后面看见光,因为肉眼是通过感知光子来看东西的,站在光线的侧面就意味着没有任何光子能进入我们眼睛,那我们又如何看见光呢?我们之所以在使用激光指示器的时候,能在侧面看见一条明亮的线条,是由于空气中存在大量粒子,其中有许多粒子的直径小于入射光的波长,于是会将光线散射到四周,当这些被散射出来的光线进入我们的眼睛时,我们就从侧面“看见了”激光,这种现象就被称为“丁达尔效应” 。
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