太陽的觀測方法

東慶忠 郭雷

直接用肉眼觀察太陽是十分危險的，因為太陽不只放射出強烈的可見光，它的光球層也放射出紅外線與紫外光。眼睛的晶狀體會把太陽光聚焦到視網膜上，產生的很高的溫度對眼睛的視網膜迅速造成傷害。人類的眼睛只要直視太陽幾秒，就可以造成永久傷害，甚至眼盲。如果用望遠鏡觀察太陽，即使有減光設施，如果操作不當，也會存在巨大的潛在危險。

一、日食觀測

肉眼觀察太陽僅可以在日全食發生時，太陽完全被月球遮擋的極短時間內進行；甚至當在日全食的偏食階段，即使太陽的表面被遮掩了99%，剩下的1％也足以對眼睛造成傷害。日偏食及日環食就絕對不能在沒有采取特別安全范措施的情況下觀看。因此不要試圖用肉眼觀察任何日偏食或環食階段的太陽。

1.最安全和最廉價的觀測方法是投影法。最簡單的是用兩塊硬紙板做一個投影器。在其中一塊硬紙板鉆出一個小孔，并在另一塊硬紙板上貼上一張白色紙。將兩塊紙板一前一后并使紙板的平面垂直于陽光，有孔的一塊放在前面使太陽光穿過小孔投射在白紙上，調整兩塊紙板的距離來獲得合適大小和亮度的太陽像。

2.利用凸透鏡（老花眼鏡片也可）成像原理來觀測太陽。為了減低太陽像的刺眼亮度，要把太陽像投射在半透明的描圖紙上，或調整鏡片和紙板的距離來獲得合適大小和亮度的太陽像（操作時注意不要讓太陽光線聚焦在皮膚和衣服上，否則會被灼傷皮膚）。

3.望遠鏡或雙筒望遠鏡同樣能夠進行投影。搜索太陽時絕對不要透過望遠鏡的接目鏡或尋星鏡來觀看，而是把望遠鏡對準太陽上下左右移動使它在地面上的陰影最小，此時太陽應該已經在望遠鏡的視野中了。下一步是調整硬紙板至望遠鏡目鏡的距離直到獲得清晰的太陽像為止，其大小可以調整硬紙板的前后距離來改變。

此外，口徑較大的天文望遠鏡都是很貴重的精密儀器，太陽的強大熱力會傷害儀器的精密光學部分，應避免這樣使用；小口徑和雙筒望遠鏡在沒有太陽慮光鏡的情況下可以采用此法，但也應該采取適當的減光措施。其他可用的材料和方法有：日食眼鏡(可郵購)，電焊工用的防護罩鏡片等都很安全，可以用來安全觀察太陽。

二、太陽黑子觀測

用望遠鏡觀察太陽黑子，必須給望遠鏡加裝專用的太陽濾光膜或太陽濾光鏡，否則會對眼睛造成嚴重的傷害，不同口徑的望遠鏡所用的濾光膜透光率是不同的，不能通用。天文望遠鏡在購買的時候濾光鏡做為專用配套選購件，可以放心安全使用。用望遠鏡觀察太陽黑子時，絕對不能忘記給望遠鏡安裝太陽濾光鏡！

1.太陽黑子基本知識。發展充分的黑子由本影和半影組成。黑子中央部分的暗核（最暗的部分）稱為本影，黑子本影溫度大約是4300K，黑是比較而言。包圍著本影的顏色稍淺的部分稱為半影，是本影到光球之間的過渡區，其溫度比光球溫度略低。黑子的大小相差懸殊，大的直徑可達200000KM，小的直徑只有1000KM。黑子的壽命也很不相同，最短的小黑子壽命只有2～3個小時，最長的大黑子壽命大約幾十天。

2.觀測的目的。學會太陽黑子的目視觀測和投影觀測方法；所用儀器和材料如下：天文望遠鏡，太陽濾光鏡，投影屏，黑子觀測記錄紙等。

3.觀測方法。

（1）太陽黑子的目視觀測

首先給望遠鏡安裝好太陽濾光鏡（這一點絕對不能忘記），接通望遠鏡電源，并完成望遠鏡的初始化工作。然后打開微機與望遠鏡的連接，命令望遠鏡指向太陽。此時太陽的像應該已經在望遠鏡的視野中了。

觀測：此時給望遠鏡安上低倍接目鏡，調整赤經與赤緯，使太陽的像位于望遠鏡視野的中心位置，調整望遠鏡的焦距直至太陽像清晰為止。此時視野中為太陽的全貌，注意觀察所有黑子在太陽表面的分布以及太陽的東西方向，將觀察到的太陽黑子情況畫到太陽黑子觀測記錄紙上。并記錄好觀測時的天氣狀況和日期時間。

依次更換高倍接目鏡，利用望遠鏡控制手柄的導航鍵仔細觀測單個黑子的細節。填寫望遠鏡使用及觀測記錄。

（2）太陽黑子的投影觀測

調節望遠鏡，使日面像進入視場，并按要求把記錄紙固定在投影屏上，調節望遠鏡的焦距，使日像最清楚。調整投影屏的前后位置，使日像大小與觀測紀錄紙上的圓重合。

確定投影屏上圖紙的東西方向：調節望遠鏡，使其沿著赤經方向來回微動。移動調整圖紙，使黑子移動方向嚴格地沿圖紙上的東西方向運動（即圖紙上的東西線與黑子移動方向一致）。

描繪黑子時要求大小、形狀盡可能一致，位置要準確。下筆時先輕描，當位置準確后再重描。先描本影，后描半影，全部描完后，再檢查一遍，看是否有遺漏的小黑子。

最后記錄觀測完畢的時刻和天氣狀況等。填寫望遠鏡使用及觀測記錄。

由于太陽是個球體，黑子群在日面邊緣時的目視形狀會和其實際形狀相差很大，東西長度會大大縮短。因此對于剛從東面轉出來的黑子群，等過兩三天就可以看到它的真實面貌，而西面邊緣的黑子會轉到太陽的背面看不見。