Почему голубое небо в сумерках кажется в телескоп почти черным?

Ранее этим вечером я смотрел на Луну в свой дешевый игрушечный телескоп (увеличение в 150 раз), когда заметил (довольно обыденный) оптический эффект, который не мог объяснить. Солнце только что скрылось за горизонтом, и небо все еще было довольно ярко-голубым, а сама Луна была в зените. Но когда я смотрел на Луну через апертуру, фон неба был заметно чернее. Мой вопрос: какая часть телескопа вызывает это изменение видимого цвета неба? Лучшее объяснение, которое я мог придумать, это

Возможное объяснение: линза объектива утоплена на небольшое расстояние в полый цилиндр, что уменьшает количество собираемого видимого света. Поэтому, когда я смотрю на небо через апертуру, оно действительно того же цвета (длины волны) только тусклее, вызывая кажущуюся черноту.

Однако, хотя я в какой-то степени уверен, что вышеизложенное верно, оно носит разочаровывающе расплывчатый и качественный характер. Я очень заржавел в своей базовой геометрической оптике, поэтому мне любопытно, есть ли другие факторы, которые можно понять на основе простого отражения и преломления, линз и зеркал и т. д. Может ли кто-нибудь помочь мне уточнить мое понимание этого самого? основное физическое явление?

Это всего лишь догадка, пришедшая мне в голову, которая вполне может быть опровергнута: поскольку луна намного ярче в телескоп, окружающее небо из-за комбинации физиологических и субъективных факторов кажется темнее. Этот эффект может быть аналогичен слуховой маскировке.
На самом деле это было и мое первое предположение, но достаточно легкое, чтобы исключить его, имея под рукой телескоп. Когда я отвел взгляд от луны, небо было такого же темно-серого оттенка.
Интересная ссылка: sky.velp.info/daystars.php . Видео снято до заката, небо голубоватое. Эффект, который вы видите, должен быть таким, как вы объясняете, небольшая часть неба увеличена телескопом, а цвет разбавлен.
@anna v: Предоставленная вами ссылка очень ценна. Кажется, мне не столько не хватало понимания оптики, сколько мне не хватало понимания телескопов. Ваше здоровье
@anna, в то время как небо кажется увеличенным, область, из которой выходит свет (линза окуляра), меньше, чем область сбора (объектив).

Ответы (3)

Если на объективе нет фильтра, цвет не должен заметно меняться. Я думаю, ваше объяснение правильное: телескоп просто не пропускает почти 100% света, который он получает. Обратите внимание, что при идеальной оптике небо было бы ярче примерно на отношение площадей объектива к площади окуляра. Поскольку луна — это, по сути, единственный астрономический объект, для которого этот тип телескопа действительно эффективен, я не удивлюсь, если он предназначен для затемнения источника, поскольку луна может быть очень яркой и может легко повредить глаз пользователя . . (При наблюдении за Луной в большие телескопы обычно используют затемняющий «лунный фильтр» именно для этой цели).

Диммер никогда не придет мне в голову. Как я уже упоминал, это чрезвычайно дешевый телескоп, предназначенный для маленьких детей, и я предполагал, что в нем не будет частей, которые не нужны для основных функций. Но тогда я не знал, что Луна настолько яркая, что может повредить глаза! В этом случае я думаю, что диммер будет включен для базовой функциональности. И вы правы в том, что мой телескоп довольно уныл для наблюдений за чем-либо, кроме Луны. Я собираюсь посмотреть, смогу ли я отследить оригинальную упаковку для подтверждения. Спасибо.

При телескопическом (бинокулярном) наблюдении яркость наблюдаемой протяженной поверхности (типа неба, поверхности Луны и т. д.) сильно зависит от применяемого увеличения. Меньшее увеличение делает наблюдаемую поверхность ярче. Большее увеличение делает поверхность темнее.

Применяя 150-кратное увеличение на вашем моем дешевом игрушечном телескопе, вы должны получить гораздо более темное изображение поверхности неба, чем наблюдаемое невооруженным глазом.

Насколько темнее - зависит от размера (диаметра) выходного зрачка телескопа. Диаметр выходного зрачка можно рассчитать из апертуры телескопа (диаметра его линзы или главного зеркала), деленной на приложенное увеличение.

Например, в случае прицела с апертурой 100 мм и увеличением 50х диаметр выходного зрачка равен 100/50 = 2 мм. Сравните с размером зрачка глаза наблюдателя (6-8 мм в ночных условиях). Мы видим, что наблюдение в этот телескоп уменьшает полезную площадь зрачка наблюдателя в 3 раза (9 раз в квадрате!) и поверхностная яркость будет в 9 раз меньше, чем при наблюдении невооруженным глазом.

Это наблюдение верно: яркость в телескопе уменьшается всякий раз, когда выходной зрачок телескопа (то есть обычно апертура, деленная на увеличение) меньше апертуры вашего глаза. В таком случае вы теряете все лучи, которые обычно проходят через внешний периметр вашего зрачка, и ваша сетчатка получает меньше света, чем без прибора, даже при незначительном поглощении. Это обычное дело для телескопов с большим увеличением и/или дешевых телескопов.

Почему голубое небо в сумерках кажется в телескоп почти черным?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v