[科普中國]-色球望遠(yuǎn)鏡

特點(diǎn)色球望遠(yuǎn)鏡是用某一單色光觀測太陽色球?qū)踊顒蝇F(xiàn)象的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。色球?qū)拥牧炼缺裙馇驅(qū)游⑷醯枚?，也比白晝天空背景暗弱。平時，用普通光學(xué)望遠(yuǎn)鏡只能觀測到光球，無法觀測色球。如果在望遠(yuǎn)鏡的光路中加一具雙折射濾光器，只透射色球譜線的窄帶（帶寬0.25~0.75埃）單色光，在成像焦面上便得到色球的單色像，既可以用目視，也可以用照相方法觀測。常用來觀測色球的譜線是氫線和電離鈣線。色球?qū)泳?xì)結(jié)構(gòu)的望遠(yuǎn)鏡，物鏡口徑一般大于25厘米，太陽像直徑10厘米以上，膠卷上只記錄局部日面資料。在每幅照片上除記錄色球像外，一般還同時拍下時間記號和用于光度定標(biāo)的階梯光標(biāo)。有的色球望遠(yuǎn)鏡上還附帶普通的望遠(yuǎn)鏡，以便同時觀測光球。2

研制歷程1891年美國天文學(xué)家海耳發(fā)明了太陽單色光照相儀，其原理是采用狹縫和色散元件對太陽像掃描，首次獲得太陽的Ha色球像。

法國天文學(xué)家李奧1930年研制成功日冕儀．并首先在沒有日食的條件下獲得了日冕照片。1933年李奧發(fā)明了雙折射濾光器，1939年他將其裝入太陽望遠(yuǎn)鏡光路，建成第一臺“太陽色球望遠(yuǎn)鏡”，該望遠(yuǎn)鏡可不用掃描而直接拍攝太陽色球照片，從而淘汰了太陽單色光照相儀。3

雙折射濾光器的基本光學(xué)原理讓觀測波長單色光通過按特定方向磨制和具有一定厚度的雙折射晶體(水晶或冰洲石等)，分成振動方向互相垂直的、具有一定光程差的兩種偏振光(尋常光和異常光)，光程差等于雙折射率(尋常光和異常光的折射率之差)和厚度的乘積。然后再經(jīng)過一塊按一定角度放置的偏振片便發(fā)生干涉．出射光是亮還是暗由光程差決定。如用以觀測波長為中心的、有一定帶寬的光入射，則透過率成為波長的周期函數(shù)，而周期大小與光程差成反比．光程差大一倍．則周期小一半。這樣由一塊晶體和一片偏振片組成了濾光器的一個“級次”。根據(jù)上述原理，采用周期成等比級數(shù)的幾組級次疊加起來，可使得最高級次的透過率只保留少數(shù)幾個波峰，最后再用一般濾光片將旁邊的濾去，只剩下中間一個。雙折射濾光器的透過帶可以窄到0.1 A。3