Расчет видимости звезд и далеких огней - Забелина И.А.
Скачать (прямая ссылка):
т
не превосходит Ат = 1,0; соответственно для поля зрения 2р = 40°
т
G = 5,0, а Ат = 1,75; для поля зрения 20 = 60° G = 7,0 и
т
Ат — 2,0.
146
Поскольку исследования, описанные в работе [78], относятся к поиску в поле зрения одиночного точечного источника, мы поставили себе задачу экспериментально определить коэффициент поиска для обнаружения звезд на реальном небе в тех же полях зрения 2|3 = 20, 40, 60°. С этой целью в полевых условиях семью опытными наблюдателями производился поиск звезд из созвездий Пегас, Лебедь, Дракон, Орел, Цефей, Лира, Дельфин, Малая Медведица, которые в момент наблюдений находились в районе зенита. В общей сложности было сделано около 2000 отдельных измерений. Установка, на которой производился эксперимент, описана в п. 10 гл. II и в работе [28]. Методика эксперимента сводилась к следующему. Наблюдатель рассматривал участок звездного неба в поле зрения 2р = 20, 40 или 60° на фоне с определенной яркостью, принимавшей значения 5=1-10_3; Ы0~2; 0,1; 0,5 кд/м2. За ограниченное время t = 5, 10, 20, 30 и 60 с он должен был указать наиболее слабую звезду, которую обнаружил в рассматриваемом поле зрения. После трехкратного повторения наблюдений по карте звездного неба наблюдатель показывал оператору звезду, которую он обнаруживал в заданных ему условиях. Перед измерениями производилась получасовая темновая адаптация наблюдателей и пятиминутная адаптация к заданному уровню яркости фона (табл. 36).
При различных уровнях яркости фона звездная величина
е
5Г
3
<3
?-1
СО-
м
i оо
0,0
л
а> II § о,
а
“ к
gg * * г?
\Ь cti
,*8
2 * Я н
sr о U о
1“
is-
S* о
о
X о S со
g V/
в* 5 м S a
s а, о to
^ ей
etf м
X о V fc
5 2 *8* g ¦frg 8 * S g
CR g
5 °
5
Я
О
S
<
CD
g
<
NN I CO
—Г of ‘ ~
oo
00~
CD
CO
Г» 00 00 00
О О . о О
-и 1 1 ^
<м *-« <N во
<N 00 <N
cr>
<N CO
iq
<N
<N
<N
CO
CD
CN
тр
to
CD
О
05
о
о
|« О0 О0
О г ° , О
1 *7 1 1 °
CD со СО ст>
<N тГ со
О
1 ш 1 I 1 ^
— 1 (М 1 1 Tf* 1 ^
oooooooo
147
Таблица 36
Значения звездных величин звезд, обнаруживаемых в поле зрения 20 при яркости фона В и времени обнаружения t
• и СЗ . X ° 5 Яркость фона В, кд/м2 0,5 0,1 0,01 0,001
* Я s а Поле
о.>, о а зрения 20» • ¦ .° 20 40 60 20 40 60 20 40 60 20 40 60
5 0,91 0,6 0,6 2,0 1,8 1,7 3,4 3,7 3,5 3,9 4,1 3,9
10 Звездная 0,8 1,2 1,2 1,3 2,7 2,3 3,4 3,4 3,8 4,1 3,7 3,8
20 величина 1,3 1,2 1,2 2,6 2,5 2,3 3,6 3,4 3,7 4,0 4,0 4,0
30 тп 1,5 1,5 1,1 2,5 2,6 2,8 3,7 3,7 3,9 4,0 4,1 4,3
60 2,4 2,7 2,8 2,4 2,7 3,7 3,7 3,5 3,9 3,9 3,9
звезды тп, обнаруживаемая при заданном времени, не зависит от углового размера рассматриваемого участка звездного неба. В одном и том же поле и при заданном уровне яркости фона время, представленное наблюдателю для обнаружения звезды, влияет на звездную величину. Так, при В = 0,5 кд/м2 в поле зрения 2|$; = 40° за время t — 5 с наблюдатель обнаруживает звезду,
т
величина которой = 0,6, а за время t = 60 с — звезду, вели-
т
чина которой /пп = 2,4, т. е. звезду, почти на две звездных величины более слабую. Для малых фонов В = 0,01 -н 0,001 кд/м2 этой закономерности не наблюдается: заданного времени 5 с вполне
т т
достаточно для отыскания звезд, величина которых равна 0,5—4,0 в любом из рассматриваемых полей зрения.
Сравним полученные значения звездных величин тп звезд с пороговыми значениями тн [78] для тех же уровней яркости фона и определим коэффициент поиска (табл. 37). Из результатов таблицы видно, что коэффициент поиска при обнаружении звезд из созвездий реального неба не превосходит значения G = 4,0,
т
что соответствует приращению в звездной величине, равному 1,5.
Таблица 37
Коэффициент поиска О и приращение Аот^для уверенного поиска звезд при заданных уровнях яркости фона В для времени t ^ 20 с
Яркость фона В, кд/м* Порог Поиск С Ат
тн Ен, лк тп Яп, лк
0,5 1,6 6,4-10-7 1,3 8,4-10"7 1,3 0,3
0,1 3,9 7,63-10'8 2,4 3,05-10-7 4,0 1,5
0,01 4,9 3,05-10-8 3,6 1,01-ю-7 3,3 1,3
0,001 5,5 1,75-10-» 4,0 6,98-10-8 4,0 1,5
148
Во всех рассмотренных работах коэффициент поиска (или коэффициент надежности) G, обеспечивающий достаточно уверенное обнаружение звезд в поле зрения прибора, называется примерно одинаковым и может считаться равным 6,0, что соответствует уве-
т
личению звездной величины звезды, равному 2,0. В некоторых случаях этот коэффициент можно несколько уменьшить. Так, при поиске одиночного точечного источника в поле зрения 20 = 20° этот коэффициент не превосходит величины 2,5, что соответствует одной звездной величине, а при поиске звезд на небе или светосигнальных огней он равен 4,0 и приводит к приращению звездной
т
величины звезды Ат = 1,5. В дальнейших расчетах после определения порогового блеска или пороговой звездной величины звезды для заданного уровня яркости фона в приборе с известной эффективностью мы будем вводить коэффициент поиска в зависимости от специфики решаемой задачи или определять звездную величину, которая позволяет уверенно обнаруживать точечный источник в поле зрения прибора:
