之前,,我們的“天文問答”欄目回答過用8×42雙筒是否能看到冥王星的問題,,給大家介紹了望遠鏡的極限星等如何計算,。這次,我們再來回答一個10×50雙筒望遠鏡能否看到土星光環(huán)的問題,。
土星很亮,,肉眼能很輕松地看到,所以,,欣賞土星和光污染關系不大,。但肉眼卻看不清土星光環(huán),,顯然,這不是因為土星亮度不夠,,而是因為土星光環(huán)這種細節(jié)太小了,,肉眼分辨不清。那么,,分清天體細節(jié)的能力叫什么呢,?叫做分辨率(也叫分辨本領)。
天文望遠鏡的分辨率遠遠超過人眼,,可以幫助我們看清天體的細節(jié),。分辨率與望遠鏡的口徑有關,口徑越大,,分辨率越高,。
光學望遠鏡的分辨率可用如下公式計算:
θ=14/D
式中,θ為分辨率,,單位為角秒,;D為口徑,單位為厘米,。
10×50雙筒,,意味著它的口徑為50mm,也就是5厘米,。代入分辨率公式可以算出,,它的分辨率是2.8角秒。
土星光環(huán)相對于本體的凸出大約為10角秒,,所以這個雙筒是能分辨出光環(huán)凸起的,。
不過,即使望遠鏡的分辨率足夠了,,而人眼能否看清細節(jié),,還需要配合合適的放大率。人眼因為感光細胞和生理缺陷的限制,,分辨率只有1角分(60角秒)左右,,一個很小的細節(jié)(但不能小于望遠鏡的分辨率,否則不管用多大的放大率都看不清),,通過一定的放大率放大后,,必須達到1角分這個分辨率,才能讓人眼能夠看清,。
10×50雙筒,,意味著它的放大率為10倍,這樣,,光環(huán)的凸起經(jīng)放大后,,達到100角秒,,人眼可以勉強分辨。但這比較接近人眼分辨率的極限,,所以手持觀測肯定是不行的,,晃動太厲害了,需要用穩(wěn)定的三腳架將雙筒架起來,,還需要眼力比較好,,才能勉強看出土星兩側有相對本體的凸起。但要看出它是一個環(huán)是不太可能的,,因為土星環(huán)內(nèi)側相對土星本體距離約為5角秒,,即使放大10倍也只有50角秒,肉眼分辨不開,。所以,我們的天象預告文章里建議大家使用30倍以上的倍率來觀測,,因為在這個倍率下,,看清土星光環(huán)比較輕松,不需要挑戰(zhàn)極限,。
圖1. 不同時間的土星和 光環(huán)(作者:陸雪峰,;圖源:北京天文館2020天文攝影師大賽)
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