Warum verwenden wir Sonnenfilter, anstatt einfach die Öffnung des Teleskops zu verkleinern?

Überall habe ich gelesen, dass man einen Sonnenfilter verwenden muss, um die Sonne im Teleskop zu sehen. Der Filter muss vorsichtig behandelt werden, um Löcher darin zu vermeiden, und darf nicht einmal gedehnt werden, um sein Reflexionsvermögen nicht an einigen Stellen zu verringern. Andernfalls wird es wegen der Möglichkeit einer Überbelichtung/Verbrennung der Netzhaut des Beobachters gefährlich.

Aber wenn wir nur die Beleuchtungsstärke reduzieren müssen und das Abdecken eines Teils der Öffnung des Teleskops das Bild nicht verdeckt (da die Öffnung weit davon entfernt ist, scharf zu sein), warum reduzieren Sie die Öffnung nicht einfach auf ein sehr kleines Loch? Fotokameras machen das ständig, warum sollte das nicht für Teleskope funktionieren? Oder blockiert ein Sonnenfilter zusätzlich zur Reduzierung der sichtbaren Beleuchtungsstärke IR-/UV-Licht?

Ich habe ein 4,5-Zoll-Teleskop, das ein 1-Zoll-Loch in seiner Abdeckung hat, aber selbst durch dieses Loch ist die Sonne viel, viel zu hell, um sie sehen zu können. Verwendet man eine sehr kleine Blende, wird die Auflösung entsprechend schlechter, was bei astronomischen Beobachtungen meist nicht erwünscht ist.
@pela mit klein meine ich die Größenordnung von 1 mm. Könnten Sie eine Antwort geben und erläutern, warum die Auflösung abnehmen würde?
Mike G hat perfekt geantwortet :)

Antworten (3)

Angenommen, wir möchten die Sonne nur so hell erscheinen lassen wie den Vollmond in einem 5-Zoll-Teleskop. Ein Unterschied von 14 Magnituden ist ein Faktor von 400 000; Wir können entweder einen Filter hinzufügen, der 2,5 Millionstel des Lichts (einschließlich UV und IR) durchlässt, oder den Öffnungsdurchmesser um den Faktor 630 reduzieren. Wir können dies erreichen, indem wir die 5-Zoll-Öffnung entweder mit einer großen Schweißblende Nr. ein ähnlich dunkler Sonnenfilter oder eine Maske mit 0,2 mm Lochblende.

Die Winkelauflösung ist jedoch umgekehrt proportional zur Apertur. Für eine Wellenlänge von 500 nm und eine Apertur von 0,2 mm ergibt das Rayleigh-Kriterium 1,2 * (500 nm / 0,2 mm) = 0,003 Radiant = 10 Bogenminuten, etwa 1/3 des Winkeldurchmessers der Sonne. Selbst große Sonnenflecken würden bis zur Unkenntlichkeit verschwommen sein. Ein 1,0-mm-Loch würde eine Auflösung von 2 Bogenminuten ergeben, aber die Sonne zu hell für eine direkte Betrachtung machen.

Sie müssten die Blende so klein machen, dass die Beugung die Sicht ruinieren würde. Außerdem ist die Auflösung eines Teleskops proportional zur Apertur, sodass das Teleskop mit reduzierter Apertur auch ein reduziertes Auflösungsvermögen hätte.

Wie in den Kommentaren angegeben, sollten Sie NIEMALS mit bloßem Auge oder einem optischen Gerät ohne geeigneten Sonnenfilter in die Sonne schauen, z. B. Baader-Solarfolie für ein Teleskop.

Dies deckt nicht die tatsächlichen Risiken ab.

Wenn Sie versuchen ( tun Sie dies nicht!) , eine Digitalkamera abzublenden und sie auf die Sonne zu richten, werden Sie mit ziemlicher Sicherheit feststellen, dass die Sonne bei allem, was größer als eine Lochblende ist, an einem Punkt abgebildet wird, der klein genug ist, um die Pixel zu beschädigen beteiligt. Darüber hinaus ist es wahrscheinlich, dass das Sonnenlicht andere optische Oberflächen beschädigen könnte, es sei denn, die Lochblende wird vor allen Zwischenbildern platziert (was stark vom Objektivdesign abhängt). Dito für DoNotLookAtTheSun durch ein winziges Loch.

Theoretisch ist es möglich, eine Teleskopblende zu entwerfen, die kein kleines Loch ist, sondern ein strategisches, radial angepasstes Muster, um das insgesamt übertragene Licht zu begrenzen, ohne die für die Erzeugung eines sauberen Bildes erforderliche hochfrequente Phaseninformation zu verlieren, aber das ist den Schmerz nicht wert und Aufwand. Es ist viel einfacher, einen einheitlichen Filter zu verwenden und die Einführung von Raumfrequenz-(Beugungs-)Verlusten zu vermeiden.

Hmm, ich bin mir nicht sicher, was Sie mit Pixelschaden meinen. Würden sie aufhören zu arbeiten oder einfach falsche Anzeigen liefern? Ich habe einige Zeitraffersequenzen von Sonnenaufgängen (einschließlich ~ zwei Stunden nach dem tatsächlichen Sonnenaufgang) mit sehr unterschiedlichen Belichtungen (für Belichtungsreihen) aufgenommen, von denen einige extrem überbelichtet waren, aber meine DSLR-Kamera lebt noch und scheint es nicht zu tun keine Sonnenbrandspuren auf dem Sensor haben.
@Ruslan Neuere Chips haben wahrscheinlich einen anständigen Überlastschutz / Dumps, aber ich wäre trotzdem vorsichtig, wenn Sie überhaupt eine Blüte sehen.