Lochprojektor für den Merkurtransit

Heute ganz schnell und einfach. Was wäre die beste/optimale Lochblendengröße für einen Lochprojektor, um den Merkurtransit am 9. Mai zu beobachten?

Ich möchte das Optimum zwischen Auflösung und Helligkeit herausholen... hat jemand Erfahrung in diesem Bereich?

Antworten (1)

Ich habe diese Antwort gerade umgeschrieben - @MikeG hat einen eklatanten Fehler festgestellt, indem er auf eine wirklich grundlegende praktische Beziehung namens Rayleigh-Kriterium hingewiesen hat .

θ R ≈ 1.22 λ D .

Es ist besser, den (oder jeden) Artikel zu lesen, aber kurz gesagt, die Winkelauflösung ist ungefähr das Verhältnis der Wellenlänge zum Durchmesser einer kreisförmigen Apertur. Sie können dies genauso gut auf die reine Pinhole-Bildgebung anwenden oder auf ein System, das durch Fokussieren mit gekrümmten Spiegeln oder Linsen abbildet.

Merkur hat einen Durchmesser von etwa 4900 km und da er auf der Linie zwischen Sonne und Erde liegen wird, beträgt die Entfernung etwa 150.000.000 minus 58.000.000 oder 92.000.000 km. In diesem Fall beträgt die Winkelbreite von Merkur etwa:

θ m e r c ≈ 4.9 × 10 3   k m 9.2 × 10 7   k m ≈ 0,000052   r a d ≈ 0,0031 ° ≈ 11   a r c s e c .

Um Merkur auch nur schlecht als dunklen unscharfen Punkt aufzulösen, möchten Sie, dass die Beugungsbreite gleich oder kleiner als die Winkelbreite ist. Wenn Sie die beiden Winkel gleich einstellen und lassen λ = 580 nm, erhalten Sie

D ≈ 1.22   5.8 × 10 − 7   m θ R ≈ 7.1 × 10 − 7 5.2 × 10 − 5   m ≈ 14   m m   ( m ich n ich m u m )

Da das Licht im Wesentlichen parallel ist, entspricht Ihre geometrische Auflösung auf dem Bildschirm etwa dem Durchmesser der Lochblende. Um ein 5,2E-05 Radiant-Objekt auf einem Bildschirm 14 mm groß zu machen, müsste der Bildschirm SEHR weit entfernt sein:

L t Ö s c r e e n ≈ D θ m e r c ≈ 0,014 0,000052 ≈ 270   m e t e r s !

Sie können das versuchen, verwenden Sie eine 14- oder 20-mm-Lochkamera in 270 Metern Entfernung, aber ich denke, das Licht wird viel zu schwach sein, um es zu sehen. Ich habe einmal etwas Ähnliches gemacht, um eine Sonnenfinsternis zu sehen. Es war vielleicht ein 10-mm-Loch, aber ich bin mir sicher, dass ich nicht so weit weg war. Ich habe Haushaltsspiegel verwendet, um das Licht in einen sehr dunklen Bereich zu bringen, und es hat großartig funktioniert. Aber das waren höchstens nur etwa 30 Meter!

Wenn Sie es wirklich ausprobieren möchten, sind hier einige Tests, die Sie im Voraus durchführen können:

  1. Suchen Sie, um zu sehen, ob jemand es getan und Details angegeben hat
  2. Probieren Sie einige einfache Experimente in der vollen Sonne aus. Wenn die Unschärfe am Rand des Sonnenbildes wirklich 300-mal kleiner zu sein scheint als das Bild der Sonne, dann ist das ein Hinweis darauf, dass es funktionieren könnte .
  3. Suchen Sie im Internet nach täglichen Sonnenbildern und sehen Sie, ob Sie einen Sonnenfleck finden können. Testen Sie dann Ihr Setup und sehen Sie, ob der Sonnenfleck darauf hindeutet, dass Ihre Auflösung so gut wie 1/300 aussieht.
Ich glaube nicht, dass wir die Beugung ignorieren können. Wenn Merkur 12 Bogensekunden (5,8e-5 Radiant) breit ist, das Rayleigh-Kriterium θ = 1.2 λ / D schlägt eine Mindestapertur von 12 mm für gelbes Licht von 580 nm vor.
@MikeG Yikes Ich kann nicht herausfinden, warum ich das überhaupt geschrieben hätte - OK, ich werde es noch einmal tun und meine Arbeit zeigen.
@MikeG Danke, dass du das aufgefangen hast! Ich kann mich immer noch nicht konzentrieren, wenn du oder jemand meine Arithmetik überprüfen kannst und du etwas anderes findest, lass es mich wissen!
Ist also eine Lochkamera für Mercury ziemlich nutzlos?
@MichaelJRoberts Ich habe absichtlich so oder so nicht gesagt. Ich werde noch länger darüber nachdenken, aber das liegt vor allem daran , dass es sich so unglaublich schwierig anhört! Vielleicht gibt es da draußen einen Weltrekord zu gewinnen! Aber es wäre viel einfacher, die Okularprojektion zu verwenden und hier und hier , aber NIEMALS NIEMALS jemand da durchzusehen!!
@MichaelJRoberts Der beste Rat, den ich nie genommen habe, aber immer wünschte, ich hätte ihn während der Okularprojektion mit zufälligen Ferngläsern oder kleinen Teleskopen, ist, es ein- oder zweimal im Voraus zu versuchen, um zu sehen, wie groß Sie die Sonne machen können und wie scharf die Kanten (oder Sonnenflecken) sind. definiert sind, wie schattig oder dunkel Sie den Bereich machen können, auf den Sie projizieren, und wie einfach es ist, eine Kamera und ein Blatt Papier ruhig und beide scharf zu halten, um ein paar Fotos zu machen! Eine Probe wäre wirklich hilfreich, und das Anbringen einiger Markierungen oder Linien auf dem Papier hilft manchmal beim Autofokus Ihrer Kamera, wenn Sie dies benötigen.
Absolut, ich denke, Übung würde den Meister machen. Ich habe Zeitdruck, da ich derzeit für meine Abschlussprüfungen übe, also wird dieser Transit an mir vorbeiziehen, aber hoffentlich wird es für die Zukunft sicherlich das Beste sein, zu üben.
Lochprojektor für den Merkurtransit
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