Как мог поляризатор в первых коронографах сделать солнечную корону более заметной на фоне дневного неба?

Коронограф из Википедии ; Изобретение говорит:

Коронограф Mark IV Высокогорной обсерватории на вершине Мауна-Лоа использует поляризацию, чтобы отличить яркость неба от изображения короны: и корональный свет, и яркость неба являются рассеянным солнечным светом и имеют схожие спектральные свойства, но корональный свет рассеивается по Томсону почти на под прямым углом и, следовательно, подвергается поляризации рассеяния, в то время как наложенный свет от неба вблизи Солнца рассеивается только под углом скольжения и, следовательно, остается почти неполяризованным.

Как это работает?

Например, я смотрел на дневное небо через поляризационный фильтр и не заметил существенного затемнения неба? Как мог поляризатор настолько затемнить небо, чтобы сделать солнечную корону более заметной?

Это отличный вопрос! К вашему сведению, никогда-никогда не смотрите на Солнце, даже если вы используете поляризационный фильтр. Если вы хотите посмотреть на небо, убедитесь, что вы смотрите не в сторону Солнца!
спасибо за редактирование, теперь я знаю больше о том, как работал этот коронограф, позже я попытаюсь провести эксперимент, вычитая поляризованное изображение окружения солнца под некоторым углом к ​​другому изображению, поляризованному под другим углом.
Я настоятельно призываю вас не делать ничего подобного. Смотреть на Солнце, даже через поляризатор, чрезвычайно опасно, вы можете навсегда повредить свое зрение, даже если по многим причинам вам кажется, что свет тусклый. Один из них заключается в том, что поляризаторы могут не снижать интенсивность невидимых длин волн, но все же могут повредить глаза! Не делай этого!
я не буду смотреть на солнце, я буду фотографировать
фу! хорошо, но вы также можете повредить камеру. Удачи и не смотрите в камеру! Не будь таким глупым идиотом ;-) bbc.com/news/av/world-us-canada-41003929/…

Ответы (1)

Когда вы смотрите на Солнце в белом (видимом) свете, вы видите на самом деле солнечный свет, рассеянный свободными электронами в солнечной короне. Это известно как « рассеяние Томсона ».

Если мы посмотрим на корону вокруг Солнца (с нашей точки зрения), то дошедший до нас рассеянный свет рассеялся под большим углом (примерно 90 градусов). Солнечный свет, падающий на электроны в короне, неполяризован (то есть вектор электрического поля света ориентирован случайным образом, но под прямым углом к ​​направлению движения света). Такой свет ускоряет свободные электроны, которые переизлучают свет (это и есть рассеяние). Но рассеянный свет поляризуется , когда он рассеивается под большим углом, потому что мы фактически можем «видеть» только электроны, ускоряющиеся вдоль линии, которая образует касательную к краю Солнца. Составляющая ускорения вдоль луча зрения не приводит к излучению в нашу сторону.

Свет, который мы видим при дневном свете, также создается за счет рассеяния. В данном случае это « рэлеевское рассеяние » от электронов, которые связаны в молекулы и атомы в атмосфере Земли. Поляризационные эффекты этого рассеяния по своей природе почти идентичны эффектам, вызываемым томсоновским рассеянием. Однако, если мы посмотрим на небо рядом с Солнцем, то оно будет рассеяно под очень маленьким углом. В этих условиях рассеянный свет будет неполяризованным .

Таким образом, у нас есть возможность увидеть контраст между (поляризованным) светом, исходящим от короны, и (неполяризованным) светом, исходящим с неба на одном и том же луче зрения. Рассматривая область короны с помощью линейного поляризатора, а затем, предположительно, поворачивая плоскость поляризации и делая серию снимков и сравнивая их с изображениями, сделанными без поляризационного фильтра, мы можем выделить небольшую часть света вокруг Солнца, которая за счет томсоновского рассеяния в его короне.

Вы сказали, что не видите, как темнеет небо, когда смотрите через поляризационный фильтр. Что ж, либо ваш фильтр не работает, либо вы смотрели на небо примерно под углом 90 градусов от Солнца, а поляризационный фильтр был правильно ориентирован, либо ваше небо очень загрязнено (рассеяние, вызванное твердыми частицами, не вызывает одинаковая степень поляризации). Дневное небо наиболее определенно поляризовано в зависимости от углового удаления от Солнца. На этой карте показано, как степень линейной поляризации меняется в зависимости от положения по мере движения Солнца по небу. Солнце находится там, где находится черный круг (черный указывает на неполяризованный свет). См. также этот ответ .

@SartemCacartem, чтобы узнать больше о появлении ясного голубого неба через поляризатор, см., например, это , это и это .
конечно, я видел, как небо потемнело в некоторых частях, но этого было недостаточно, чтобы увидеть солнечную корону, теперь я понимаю, как работает этот метод, используя преимущество поляризации короны.
@SartemCacartem Да, небо вокруг Солнца будет немного ярче, когда поляризация вашего фильтра совмещена с вектором поляризации короны, а не под углом 90 градусов к этому вектору. Но это лишь немного.