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天文觀測是以各類儀器以各種波段接收來自宇宙各類目標天體的輻射電磁輻射,具體觀測其可見光或特殊波長影像、光譜影像等,藉此研究其狀態、變化、距離、化學組成等的一種重要途徑,而實地採樣分析也屬天文觀測的範疇內。

歷史起源

1608年,荷蘭眼鏡商李波爾賽偶然發現用兩塊鏡片可以看清遠處的景物,受此啟發,製造了人類歷史第一架望遠鏡。1609年,天文學家伽利略製作了一架口徑4.2厘米,長約1.2米的折射式望遠鏡。這架望遠鏡將天文學帶入瞭望遠鏡時代。

隨後在1611年,德國天文學家開普勒又將天文望遠鏡作了改進,提高了放大倍數。直到今天人們使用的折射式望遠鏡還是這兩種。天文望遠鏡採用的是開普勒式。折射望遠鏡的優點是焦距長,底片比例尺大,對鏡筒彎曲不敏感,比較適合於做天體測量方面的工作。但是它也有一定的缺陷,巨大的光學玻璃澆制也十分困難,到1897年折射望遠鏡的發展達到頂點,技術上的限制使得此後的一百多年中再也沒有更大的折射望遠鏡出現。

1668年誕生了第一架反射式望遠鏡。經過多次磨製非球面的透鏡失敗後,牛頓另闢思路發明了反射望遠鏡。用反射鏡代替折射鏡是一個巨大的成功。它有許多優點,而且相對於折射望遠鏡比較容易製作,雖然它也存在固有的不足。

折反射式望遠鏡最早出現於1814年。到了1931年,德國光學家施密特將一塊近於平行板的非球面薄透鏡與球面反射鏡相配合,製成了一架折反射望遠鏡。這種望遠鏡光力強、視場大、象差小,適合於拍攝大面積的天區照片,尤其是對暗弱星雲的拍照效果非常突出。這類望遠鏡已經成了天文觀測的重要工具。它兼顧折射和反射兩種望遠鏡的優點,非常適合業餘的天文觀測和攝影。

三百多年來,光學望遠鏡一直是天文觀測最重要的工具[1]。1932年,央斯基(Jansky. K. G)用無線電天線探測到來自銀河系中心(人馬座方向)的射電輻射,標誌着人類打開了在傳統光學波段之外進行觀測的第一個窗口。二次大戰後,射電天文學脫穎而出。射電望遠鏡為射電天文學的發展起了關鍵的作用。六十年代天文學的四大發現:類星體、脈衝星、星際分子和宇宙微波背景輻射,都是用射電望遠鏡觀測得到的。

場地選擇

要進行天文觀測,沒有一個好的場地是絕對不行的。觀測場地周圍的環境直接影響着觀測效果:如果障礙物過多,很難見到觀測目標,就更甭提觀測了;如果氣流變化過大,會造成圖象的抖動和變形,使望遠鏡的分辨率降低;如果天空被燈光照得很亮,極限星等(肉眼可見最暗恆星的星等)就會降低,換句話說,也就是看到的恆星數就會減少,對觀測和攝影都會造成很大的影響,甚至根本無法進行……為了使觀測活動達到預期效果,選擇一個合適的場地是必須的,選擇時要注意以下幾點:

一.選擇一個開闊的場地,如運動場,使能看到的天區增到最大。如果住在高樓林立的居民區內,在樓下隨便找個地方是絕對不能觀測的。可想而知,在幾棟樓之間要想看到天頂以外的部分是件非常困難的事情。在運動場之類的地方就可以避免這些麻煩事了。

二.其次,要注意氣流的影響。若在建築物附近觀測,應特別注意要避開開着的窗戶,因為在開着的窗口附近,很容易產生複雜的氣流,以至於影響觀測效果。此外,還應該注意儘量避免直接在水泥地面上觀測,因為水泥的比熱容(降低同樣溫度放出熱量的多少)很小,所以在夜間溫度會很快下降,也會造成氣流變化。土地就比水泥地面好得多,如果有條件的話,最好選擇在草地上觀測,因為草地含有大量水分,的比熱容又大,所以不易引起氣流的劇烈變化。當前,許多天文台都建設在海邊或海島上,主要也是因為這個原因。

三.再次,燈光也是一個不可忽視的問題。隨着經濟的發展,城市的燈光越來越多,天空被照得越來越亮,而且許多燈都是徹夜不關的,正如上面所說,這對天文觀測造成了極為嚴重的影響。雖然你不能為了進行觀測而不讓城市發展,但是我們可以主動的去避開燈光。在美國,天文愛好者們為了躲避燈光的影響,自己駕車幾十,甚至幾百公里來到野外進行觀測的事情已是屢見不鮮了——我們也只能學他們,找一塊自己認為足夠黑暗的地方——當然,應該是自己熟悉的地方,千萬不要到自己毫不知情的荒郊野外,以免發生危險。

觀測地點

如果沒有山,在城市裡沒有什麼地方適合做深空天體的天文觀測,因為大氣污染光污染太嚴重了[2]。在城市裡估計只能觀測太陽月亮木星土星。觀測火星都比較勉強。

視頻

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參考文獻

  1. 天文知識:天文觀測,科學技術網,2019-01-31
  2. 全球哪些地區適合觀測天文現象?知乎 , 2020-5-6