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Astronomy版 - 2010日环食将近,说一下滤镜安全
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n******e
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1
by neveruse(neveruseforever),转载请注明原作者与此声明。
本文在mitbbs的版本:
http://www.mitbbs.com/article_t/Astronomy/31167335.html
在天文家园的版本:
http://www.astrohome.cn/viewthread.php?tid=11542
在牧夫论坛的版本:
http://www.astronomy.com.cn/bbs/viewthread.php?tid=127198
除了日全食的食既到生光阶段,其它时候最好都不要直接看太阳。关于安全的一般常识这里不多说了,只补充一点,接近日出或日落,云比较均匀而且厚度合适的话,太阳的亮度可能可以达到目视可以接受的程度,但是不太清楚红外线是否也有足够的衰减,所以最好不要长时间目视。
关于滤镜安全,近年来比较科学的研究有这篇文章:
http://www.mreclipse.com/Special/filters.html
此文在国外著名天文杂志与机构如NASA,Sky&Telescope都有引用,也有人翻译为中文,有兴趣者自行搜索。这里只作简要概括
n******e
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最近太阳黑子泛滥,更新一下,有条件的可以看看太阳。
n******e
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by neveruse(neveruseforever),转载请注明原作者并保留此声明。
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除了日全食的食既到生光阶段,其它时候都不要直接看太阳。关于安全的一般常识这里不多说,只补充一点,接近日出或日落,云比较均匀而且厚度合适的话,太阳的亮度可能可以达到目视可以接受的程度,但是不太清楚红外线是否也有足够的衰减,所以最好不要长时间目视。
关于滤镜安全,近年来比较全面的研究有这篇文章:
http://www.mreclipse.com/Special/filters.html
此文在国外多家天文机构与杂志如NASA,Sky&Telescope都有引用,也有人翻译为中文,有兴趣者自行参考:
http://www.astronomy.com.cn/bbs/viewthread.php?tid=111423
本文以下只作简要概括并推荐常用的安全的滤镜。
上文研究的主要内容是测定各种滤镜材料对可见光、紫外、红外的透射率。很多不安全的滤镜虽然可以把可见光减到可以目视的强度,但是透过的红外或紫外光太多(一般是红外),眼睛可能在毫无察觉的情况下受到损伤。直接目视的话,上文推荐的安全的透射率的上限是:可见光0.0032%,紫外光0.003%,红外光0.027%。而用望远镜或照相(看取景器)一般要视口径和光路的情况适当增减。
以下推荐,一些有必要说明的地方对上文作了补充。
安全的滤镜(正规厂家的成品):
1,用于物镜前的镀金属膜或黑色掺杂的玻璃滤镜。比较高档的望远镜厂家有配套产品,比较贵,也不易损坏。
2,赫歇尔棱镜,通过小入射角到一个界面让大部分光强折射而收集小部分反射光,本身减光一般到5%的水平,需配合其他滤镜使用。非常贵。
3,H-Alpha、CaK等窄谱太阳滤镜与专用望远镜。非常贵。注意用于星云拍摄的H-Alpha滤镜虽然名称相似,但透过光谱宽度不同,减光不够,不可用于太阳。
4,天文级的镀金属膜的塑料膜。一般商家说的“巴德膜”就是此类,实际上“巴德”只是一个厂家名称,世界上很多厂家生产类似的膜。视镀膜材料的不同,看太阳一般有不同的轻微偏色。一般是一块方形的膜买来自制框架,比较便宜,也有制成眼镜或物镜前滤镜的成品卖。需小心保存避免磨伤与腐蚀,每次使用前检查是否有针眼(少量针眼可用涂改液或深色记号笔修补)。
5,天文级的黑色塑料膜。虽然大多数黑色膜透过的红外线太多,但是也有少量正规厂家生产安全的产品。因为吸收是靠塑料里的掺杂而不是镀在表面的薄薄一层金属,所以比镀金属的塑料膜不易损坏一些。看太阳一般偏橙红色。注意厂家是否提供透射率数据或者特别强调红外光安全,如果不能确认,最好还是用其他材料。
安全的滤镜(自制替代材料,一般光学性能都很差,只适合目视):
1,12号或14号电焊护目玻璃。一般是用于面具上镶的方形的一块玻璃而不是墨镜状的护目镜,后者多用于燃气焊,减光不够(这个错误2009年新浪采访北京天文馆朱进的时候犯过)。很多人嫌12号太亮,觉得14号更舒服些,可自行尝试选择。看太阳深绿或深黄色,光学性能(平整度)不如天文级的成品,不过目视或相机直接拍照(不用望远镜)够用。很便宜,容易保存不易损坏。
2,基于银盐的黑白底片,完全曝光并冲洗。注意特别确认是基于银盐,如果不是的话极其不安全(见以下常见不安全材料)。现在拍黑白胶片的人不多,不容易弄到。
3,光盘。虽然以上引用的文章并不推荐,但原因是不同的光盘镀铝厚度差别很大,这问题可以用两三张光盘叠起来直到合适的透射率而解决。因为吸收靠的是镀铝层,与“巴德膜”同样原理,所以安全是没问题的。背面没印标签的光盘(刻录盘)为佳。材料易得,很便宜。
4,镀金属的塑料膜。有些包装袋是这种材料,与“巴德膜”同样原理,一般也要多层叠起来直到合适的透射率。不过这样的包装袋不多,而且很难找到针眼比较少的一块。
常见不安全材料:
1,望远镜目镜前滤镜,不少廉价望远镜有配套。正规厂家产品透光率应该是安全的。不安全是因为时间稍长就有发热破裂的危险。如果非用不可,每次用前需细心检查有无破裂、松动,观看时看几秒种就把望远镜整体移开(以免受热过多)。
2,烟熏玻璃。传统的滤镜替代品,很多边远地区的人现在还用的方法。材料本身透光率是安全的,问题是要得到比较厚而且均匀的烟熏层不太容易,而且容易脱落,不便携带。如果仅用于裸眼目视,在农村地区(烟熏比较好操作)随用随熏并小心熏到比较厚的话,还是可行的。不过差不多在安全透射率的上限(尤其是红外线),最好不要长时间目视。
3,照相用的中灰滤镜。虽然有减光0.1%到0001%的几种规格卖,但是透过的红外线较多,不宜用于目视。至于套在镜头上从相机的取景器里看,厂家的说明是:如果减光合适,取景器里看几秒钟,取好了景就移开眼睛是安全的。
4,软盘、彩色底片或基于染料的黑白底片、普通的黑色或其他颜色的玻璃或塑料膜、两块成90度的偏振片。这些都是透过红外光太多,可能在毫无察觉的情况下损伤眼睛,极其不安全,绝不要用!
5,普通太阳眼镜。可见光的透射率都太高,更不用说红外线了。
6,墨水盆反射倒影。不是滤镜,因为经常被提起而列在这里。实际上很难得到足够的减光。
虽然最安全的办法是小孔成像或者望远镜投影,但是多数人会觉得“不过瘾”。如果有条件,最好当然是提前买好天文级的成品。但是对于一般群众,即使在发达国家,天文的普及程度还是很小的,很多人事前没有准备。虽然有些科普组织在日食时分发巴德膜眼镜,提供带滤镜的望远镜供路人观看,但是这样的“路边天文”能帮助的人很有限,远远不能满足群众需求。以过去几次日食的经验,如果没有“路边天文”组织,临时要买巴德膜眼镜并不容易,而电焊护目玻璃因为注意的人不多,还比较好买到,最容易找到的材料其实是光盘。
过去,一些不安全的方法(如墨水盆反射倒影)沿用了很多年,并且在杂志中也经常看到推荐。在日食发生时,很多毫无准备或者受错误信息影响的人也临时用不安全的材料观看。在科普组织提供的帮助(分发巴德膜眼镜等等)有限的情况下,一味地阻止群众并不明智。而且,多年来用不安全的方法看太阳的人众多,严重损伤眼睛的比例其实很小,一味地说“不安全”反而会让群众怀疑而不信任科普宣传。实际日常中,即使不用任何滤镜,裸眼直接看太阳小半秒钟会眼花,但也不至于永久损伤。“不安全”的方法可以类比,如果无法说服群众放弃,那至少可以建议短时间看,长时间休息,大大减少损伤的危险。以上策略只针对裸眼,望远镜聚光后的强度增大,眼睛条件反射闭眼的小半秒钟之内很可能就造成永久损伤了,切不可冒险。此外,要特别小心那些可见光透光率很低而红外光透光率很高的材料。如彩色底片,可见光透光不到百万分之一时,红外透光接近50%。不了解的人很可能因为可见光亮度目视比较舒适而长时间观看,而被红外线烧伤(眼底烧伤是没有痛觉的)。
########
附:标号与减光倍数
照相用的中灰镜,有的是直接标减光倍数,如2x,8x,1000x,而有的标出的是“密度”,规则为减光倍数取10的对数,例如密度3.0对应 1000x。巴德膜沿用了密度的标示方法,市面上常见的两种规格3.8与5.0分别对应减光倍数6300x与100000x。3.8用于目视略为亮了些,但是用于小口径镜头拍照可以用更快的快门和感光度更低的底片。
电焊护目玻璃的标号则是减光倍数取10的对数之后,乘7/3,加1。以上提到的12号与14号分别对应减光倍数52000x与370000x,相当于密度4.7与5.6。
本文发布的网址,各处更新可能不同:
http://www.mitbbs.com/article_t/Astronomy/31167335.html
http://www.astronomy.com.cn/bbs/viewthread.php?tid=127198
http://bbs.astron.ac.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=74173
http://www.astroview.com.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=11542
n******e
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最近太阳黑子泛滥,更新一下,有条件的可以看看太阳。
n******e
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更新:加入赫歇尔棱镜的说明,其它文字小改。
明年5月20日有环食,6月6日有金星凌日(下次就要等到2117年了),有兴趣的人早作
准备
T****i
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btw, 试了一下用“巴德膜”+ 星云拍摄的H-Alpha滤镜 (7nm), didn't see what I
wanted to see :)

【在 n******e 的大作中提到】
: 更新:加入赫歇尔棱镜的说明,其它文字小改。
: 明年5月20日有环食,6月6日有金星凌日(下次就要等到2117年了),有兴趣的人早作
: 准备

n******e
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太阳用的H-Alpha都是宽度0.6、0.7埃宽度的,星云滤镜是没什么用

【在 T****i 的大作中提到】
: btw, 试了一下用“巴德膜”+ 星云拍摄的H-Alpha滤镜 (7nm), didn't see what I
: wanted to see :)

n******e
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更新:加入赫歇尔棱镜的说明,其它文字小改。
明年5月20日有环食,6月6日有金星凌日(下次就要等到2117年了),有兴趣的人早作
准备
T****i
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btw, 试了一下用“巴德膜”+ 星云拍摄的H-Alpha滤镜 (7nm), didn't see what I
wanted to see :)

【在 n******e 的大作中提到】
: 更新:加入赫歇尔棱镜的说明,其它文字小改。
: 明年5月20日有环食,6月6日有金星凌日(下次就要等到2117年了),有兴趣的人早作
: 准备

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太阳用的H-Alpha都是宽度0.6、0.7埃宽度的,星云滤镜是没什么用

【在 T****i 的大作中提到】
: btw, 试了一下用“巴德膜”+ 星云拍摄的H-Alpha滤镜 (7nm), didn't see what I
: wanted to see :)

n******e
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2011-12-19更新:
关于透光率上限标准加了一段说明:红外光透光率上限标准在NASA的一篇文章中放得更
宽一些,达到0.5%,也和市面上一些商业产品一致(原来那篇文章的作者可能是试图提
出一个更严格的标准)。
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