Призма Гершеля или клин Гершеля — это оптическая призма, используемая при наблюдениях Солнца и обеспечивающая безопасность визуальных наблюдений. Впервые она была предложена и использована британским астрономом Джоном Гершелем в 1830-х годах.
Обзор
Призма в форме клина Гершеля имеет трапециевидное поперечное сечение. Поверхность призмы, обращенная к источнику света, действует как стандартное диагональное зеркало, отражая небольшую часть входящего света в окуляр под углом 90 градусов. Трапециевидная форма призмы преломляет остальную часть света, собираемого объективом телескопа, под определенным углом. Клин Гершеля отражает около 4,6% света от первой грани призмы. Оставшиеся ~95,4% света и тепла попадают в тело призмы, выходят через другую грань и отводятся через отверстие в задней стенке корпуса."The Baader Herschel Prisma – Other Solar Equipment" Клин уменьшает только интенсивность света, не влияя на видимый спектр, это позволяет получить точный спектральный профиль интенсивного источника света. Клин является альтернативой фильтрам белого света, которые могут ослаблять определенные участки видимого спектра.
Меры предосторожности
Клин Гершеля можно использовать только с телескопами-рефракторами, так как существует риск повреждения телескопов систем Ньютона или Максутова. Это связано с тем, что вторичная оптикаПримеры вторичной оптики: диагональное зеркало, корректор комы, редуктор фокуса и полосовые фильтры, которые расположены за первичной оптикой, но перед клином Гершеля. может лопнуть под воздействием солнечного тепла. Также следует избегать использования объективов системы Пецваля по тем же причинам: её корректирующие и уменьшающие линзы могут быть повреждены при нагревании.
Клин Гершеля не является солнцезащитным фильтром, он не защищает глаз от риска ожога сетчатки. Даже 4,6% (~1.35 ND)Warren J. Smith's Modern Optical Engineering, Third Edition, 2000, pg. 175, McGraw-Hill, Warren J. Smith et. al., (Kaiser Electro-Optics Inc.), ISBN 0-07-136360-2. солнечного света всё ещё достаточно, чтобы обжечь сетчатку глаза. Поэтому клин необходимо использовать только с светофильтрами нейтральной плотности ND 3.0Не следует путать маркировку светофильтров типа ND 2.0 с ND2. Фильтр ND 2.0 остабляет свет в 102=100 раз, в то время как ND2 только в два раза! и выше или с поляризационными, установленными перед окуляром. Достоверно неизвестно, нужен ли инфракрасный блокирующий фильтр после призмы или нет.
Существует два типа конструкций клиньев Гершеля: одни пропускают тепло и свет через отверстие, расположенное за призмой (поэтому существует опасность для третьих лиц), другие позволяют теплу рассеиваться на керамической пластине (такой фильтр без отверстия безопаснее).
В классическом варианте клин Гершеля представляет собой призму с малым углом (порядка 10°) и широкой стороной клина, направленной вверх. В таком положении отраженные второй гранью 4,6% солнечного света выводятся из тела призмы наружу.Навашин М. С. Телескоп астронома-любителя /Под ред. В. П. Цесевича. - 4-е изд. - М.: Наука. Главная редакция Физико-математической литературы, 1979.- 440 с., рис.108Обсуждение устройства клина Гершеля на Астрофоруме.
При соблюдении этих рекомендаций клин Гершеля является одним из самых надежных и безопасных способов для наблюдений Солнца в белом свете.
См. также Пентапризма Призмы Малафеева — Порро
Примечания Комментарии
Источники
Категория:Призмы Категория:Оптические приборы Категория:Оптические системы Категория:Геометрическая оптика Категория:Астрономические инструменты