常识问答:天文观测用的指星笔是什么原理为什么激光会突然断掉

2021-06-30 04:23:29
导读 今天小编跟大家讲解下有关天文观测用的指星笔是什么原理为什么激光会突然断掉 ,相信小伙伴们对这个话题应该也很关注吧,小编也收集到了有

今天小编跟大家讲解下有关天文观测用的指星笔是什么原理为什么激光会突然断掉 ,相信小伙伴们对这个话题应该也很关注吧,小编也收集到了有关天文观测用的指星笔是什么原理为什么激光会突然断掉 的相关资料,希望小伙们看了会有所帮助。

指星笔就是激光笔。

只不过和普通上课用的激光笔不同,现在用的指星笔的激光能量通常更强,更加显眼,也更加危险。至于激光突然断掉,通常有两个原因,一个是发热导致的断电保护或者干脆就是烧毁了。另一则是电池能量的产生和释放速度最终跟不上激光笔发射能量的速度,导致电池暂时断电,于是激光中断。


普通观星爱好者,使用指星笔是因为它比手指头好用,你用手指着某颗星星,并不那么容易明白你到底是指哪颗星,用指星笔就好多了,毕竟激光的光束很细,当激光被空气中的杂质散射后,能留下一条明亮的光路,顺着激光的光路的方向去看夜空,误差会小很多。

天文观测用的指星笔是什么原理?为什么激光会突然断掉?

图示:天文摄影中也常用指星笔进行角度校正


天文观测台为何要使用激光?

天文观测台使用激光的主要目的是对抗大气干扰,尤其是靠近地面的对流层空气的干扰,以便获得更清晰的天文图像。地球被厚厚的大气层围绕,它们不仅降低了星星的亮度,还会对星星的形状产生干扰,这种干扰非常厉害,连肉眼都可见到,正是它产生了“一闪一闪”这样的天文现象。

在经过多年探索之后,天文学家探索出一种自适应光学系统,能够自动对抗大气带来的干扰,但这套系统需要一颗足够明亮的导引星,作为修正的根据,但天空中通常缺乏这样的星,于是就有人想到了用激光人为制造一颗亮星。比如,钠激光导引星。

天文观测用的指星笔是什么原理?为什么激光会突然断掉?

图示:天文观测台发出的钠激光,可在高层大气中制造一颗明亮的假星。


钠原子在受激辐射后,可以发出波长为589.2纳米的激光束,而在地球大气层约90公里高的地方,存在少量天然钠原子,当这些钠原子接收到这种波长的光波后,它们可以吸收这些光波,然后再重新释放它们,这就相当于在90公里高的地方,点燃了一盏灯,这灯将光发送到四面八方,其中一些回到地面,被天文望远镜观察到,它的亮度就足够明亮,可以作为自适应光学系统的导星使用。而且,90公里高的地方,大气层相对平静许多,这也就意味着这颗假星的位置会相对恒定,当然在实际使用过程中,还是需要用天上的恒星来对这颗假星进行校准,但这样的细节我们就略过了。

图示:多束钠激光在高空中制造的假星。


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