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白天用望远镜能看到星星的原理?

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eoixm 发表于 2009-10-10 20:39 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国–福建–厦门 电信

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昨天研究下望远镜对点光源和扩展光源(面光源)放大的原理,在这里请教下,请高手看看对不对。

1、望远镜对点光源的主观亮度放大倍数(望远镜出瞳<眼睛瞳孔直径 情况下)

主观亮度放大倍数 同比于 (望远镜物镜直径/人眼睛瞳孔直径)²

2、望远镜对扩展光源的主观亮度放大倍数(望远镜出瞳<眼睛瞳孔直径 情况下)


主观亮度放大倍数 同比于 (望远镜出瞳直径/人眼睛瞳孔直径)²

举例,1个物镜直径100MM,放大倍数200倍,望远镜出瞳直径=100/200=0.5,假设这时人眼睛瞳孔直径2MM(白天)

星星(点光源)主观亮度放大倍数 同比于 (100/2)²=2500,增量2500倍
天空(面光源)主观亮度放大倍数 同比于 (0.5/2)²=1/16,天空亮度减弱到1/16

天空和星星的相对亮度变化=2500/(1/16)=40000,相当于星星亮度增亮40000倍,相当于增加了11.5星等

所以理论上就有白天用望远镜看到星星的可能?不知道以上算法是否正确,请高手赐教。
 楼主| eoixm 发表于 2009-10-10 20:45 | 显示全部楼层 来自: 中国–福建–厦门 电信
所以,是不是可以这么说,白天要看星星,一种方法是增加物镜口径(增加点光源放大倍数),一种方法是提高放大率(降低望远镜出瞳直径/人眼睛瞳孔直径 之比,从而降低面光源放大倍数)。
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 楼主| eoixm 发表于 2009-10-10 20:55 | 显示全部楼层 来自: 中国–福建–厦门 电信
以后等有高倍数的天望在白天试试,我现在只有7*50双筒 ,按以上公式算了,相对亮度增加200倍,大约5.8星等,也许亮点的星可以,改天白天看着星图打打木星看看
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 楼主| eoixm 发表于 2009-10-10 21:21 | 显示全部楼层 来自: 中国–福建–厦门 电信
“而望远镜对于两个物体的亮度是同等倍数放大或者说变化的”-我个人认为点光源和面光源还是有差别的
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 楼主| eoixm 发表于 2009-10-11 14:52 | 显示全部楼层 来自: 中国–福建–厦门 电信
和后心发冷兄讨论下:

1、外界的面光这种说法有问题!
天空会主动发光吗,是不是有些太亮的点(sun)发出的光通过大气漫反射的?(大气漫反射就不反射你要观测星点的光,只漫反射太阳光?)

讨论:天空我个人把它当做是面光源,主要是考虑到远离太阳的蓝天,比如在天空和太阳呈90°角的位置发光(其实应该是反射)很均匀,是否就可以当做一块均匀的发光面?

2、等效亮度怎么还有主观的定义语,还和放大有关?
亮度大表示光通量大,首先是口径、倍率的关系,而且越和眼睛匹配就会显得更亮。(两间房,一个墙上小洞照进的光和另一个窗户哪个进光多,房间里亮度高?)而倍率是物镜焦距和目镜焦距决定的。
(口径/倍数)的平方,得出等效亮度,目镜的出瞳距若是7毫米,则对于大部分年轻人都合适,能做到看起来最亮(瞳孔效率最高),出瞳距越短,眼睛就贴近目镜片约进,直到你眼球的角膜完全接触到目镜镜片。
若是有这样一种目镜,可以伸进你的眼眶,紧贴你的眼球,你才可以考虑瞳距在1毫米以下。

讨论:我这里都是指望远镜目镜的出瞳直径,不是瞳距(出瞳距离)

3、而且你的所谓的公式带入:前一个用100/2,后一个用0.5/2,0.5我可以理解,是出瞳直径和瞳孔的比较,但是100是什么直径?也是目镜出瞳直径,还是物镜口径。你直接用物镜片帖眼球上?

讨论:100/2是指“望远镜物镜直径/人眼睛瞳孔直径”,0.5/2是指“望远镜目镜的出瞳直径/人眼睛瞳孔直径”,不是指出瞳距离

4、还有lz有个错误没有意识到,你的白天瞳孔说是2毫米,在望远镜下,光线变弱,瞳孔可是会变大的。

讨论:我是考虑到白天比较亮,眼睛瞳径大约小于2MM-3MM,如果说在望远镜下光线变弱,瞳孔增大那倒是好事情,至少“望远镜出瞳直径/人眼睛瞳孔直径”变小,对白天用望远镜看星星这件事上更有利,对吧?
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 楼主| eoixm 发表于 2009-10-11 14:56 | 显示全部楼层 来自: 中国–福建–厦门 电信


“口径大一点”就是增加物镜的直径;焦比高就是增加物镜的焦距,在目镜焦距不变的情况下等于增加望远镜放大倍数,好像跟我提的说法有点接近?
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 楼主| eoixm 发表于 2009-10-11 15:01 | 显示全部楼层 来自: 中国–福建–厦门 电信
我在白天用望远镜看过月球
su27mylove 发表于 2009-10-11 08:01


呵呵,我白天经常看到月球啊。不过很容易被人忽略,好几次我满天找怎么看都找不到,一看星图,找到位置才发现哦原来月亮一直在那里
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 楼主| eoixm 发表于 2009-10-11 15:07 | 显示全部楼层 来自: 中国–福建–厦门 电信
感觉楼主说的点面光源的问题就在于只是主观上的放大倍数不同,这实际上类似视错觉。而当你要把两种光源放在一起来比较的时候,就不能用这种人的主观感受上的参数来比较,必须考虑他们的绝对亮度差异。
比如点光源为 ...
kellandlv 发表于 2009-10-11 01:10


kellandlv兄讨论下:

实践中在高倍数下望远镜确实把背景压暗了,比如说我以前拿个10*50的双筒看对面阳光照射下的楼房(表面涂白灰),肉眼看对面的楼表面很刺眼非常亮,窗户是黑色的,里面人活动绝对看不到,拿望远镜看楼表面明显不那么刺眼,窗户里的东西确实看到了,而肉眼看窗户里是一片黑。
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