Серебристые облака и их наблюдение

Многие любители астрономии не раз получали цветные Фотографии серебристых облаков, чаще всего на обратимой пленке для применения их в качестве слайдов. Получают цветные снимки и на фотобумаге. Однако такие снимки имеют лишь чисто иллюстративное значение, хотя порой и очень красивы. Научная обработка цветных фотографий пока еще не освоена, ибо при этом значительно усложняется процесс и методика калибровки снимков (нужно получить не только яркостную, но и цветовую шкалу), а также их лабораторной обработки.

Поляриметрия серебристых облаков. Поляриметрия по методике во многом напоминает колориметрию, только вместо цветных светофильтров на объективы фотоаппаратов ставятся анализаторы, в качестве которых могут быть использованы выпускаемые нашей промышленностью и имеющиеся в продаже поляризационные светофильтры (поляроиды). На первый аппарат поляроид ставится так, чтобы плоскость его поляризации была вертикальна; плоскости поляризации поляроидов на втором и третьем аппарате должны быть наклонены на угол 60° в противоположные стороны (рис. 51). Экспозиции производятся одновременно на всех трех аппаратах.

Рис. 51.Схема расположения поляроидов на трех аппаратах.

Нужно помнить, что малейшее различие в пропускании оптики фотоаппаратов может привести к появлению ложной поляризации. То же самое может получиться при различии в чувствительности фотопленок или в режиме их проявления. Чтобы избежать этого, нужно всеми тремя аппаратами снимать миру, в качестве которой можно использовать калибровочный фонарь. Свет миры должен быть обязательно естественным, поэтому перед работой нужно проверить, не создает ли просвечивающий экран миры поляризации. Для этого нужно фотографировать миру одним аппаратом при трех положениях поляроида, с поворотом на 60°. Главное здесь — соблюдение равенства экспозиций. Если при трех положениях поляроида засветки от миры будут совершенно одинаковой плотности, ее свет естественный.

Пусть яркости миры (при использовании калибровочного фонаря измеряется яркость отверстия, дающего засветку средней плотности) на каждом из трех снимков с поляроидами равны В₁, B

₂, В₃. Пусть далее имеет место следующее соотношение между ними:

k₁∙B₁ = k₂∙B₂

= B₃ (70)

Коэффициенты k₁, k₂ мало отличающиеся от единицы, определяются из снимков миры, после чего все яркости, полученные по фотографиям с первым аппаратом, умножаются на k₁, а со вторым аппаратом — на k₂.

Из яркости серебристых облаков вычитается яркость прилегающих участков сумеречного неба. Только после этого мы получим истинную яркость серебристых облаков. Пусть для трех аппаратов эти яркости будут I

₁, I₂, I₃, (мы не используем здесь букву В, чтобы не спутать яркость серебристых облаков с яркостями миры). Степень поляризации p и угол положения плоскости поляризации ср определяются по формулам В. Г. Фесекова:

где φ₁ — угол положения плоскости пропускания поляроида на первом аппарате (если она вертикальна, как на рис. 50, то φ₁

= 0).

Для измерений поляризации выбирают наиболее характерные детали серебристых облаков, легко отождествимые на всех трех снимках. Сдвиг измеряемой точки на одном снимке по отношению к другому может привести к появлению ложной поляризации или к искажению результата.

Значения степени поляризации р интересно нанести на график в функции угла рассеяния β, который равен

β = h —  (73)

где h — высота точки поля серебристых облаков,  — высота Солнца ( < 0). Такой график р(β) может быть использован для заключения о размерах частиц, из которых состоят серебристые облака.

§ 17. Применение метода эквиденсит

Обработка фотографий серебристых облаков классическими методами фотографической фотометрии, подробно описанными в предыдущем параграфе, требует большой затраты времени. Этот недостаток свойствен и фотометрии любых других астрономических объектов.

Такое положение заставило астрономов искать иные, более быстрые методы фотометрической обработки фотографий. В середине 60-х годов распространение получил так называемый метод эквиденсит, когда линии равной плотности — эквиденситы — на фотографии того или иного небесного объекта получаются путем некоторого сложного фотографического процесса, основанного на эффекте Сабатье.