Turbulencje powietrza
Kiedy turbulencje powietrza trwają, będą niepokoić turbulencje niższych warstw atmosfery , nadrabiane, szczególnie w przypadku obserwacji ciał niebieskich przez większe teleskopy . Ponadto optyczne łącza komunikacyjne między stacją naziemną a satelitą kosmicznym również cierpią z powodu tych samych turbulencji optycznych powodowanych przez atmosferę.
W mroźne zimowe noce optyczne efekty turbulencji atmosferycznych są często widoczne jako „migotanie gwiazd”. Gwiazdy w pobliżu horyzontu błyszczą silniej niż te w zenicie , ponieważ światło gwiazd na horyzoncie musi przebyć w atmosferze znacznie dłuższą drogę niż w zenicie i tym samym doświadcza mniej zaburzeń optycznych w kierunku zenitu. W optyce fizycznej efekt iskrzenia nazywany jest scyntylacją .
Ponadto - zwykle tylko w teleskopie dającym się ustalić - ruch obrazu rozmytego (w języku angielskim zwanego rozmyciem ) Sternbildchens lub gwiezdnej plamy. Ten taniec tam iz powrotem odbywa się w zakresie kilku dziesiątych sekundy, aw skrajnych przypadkach może osiągnąć 5–7 "(0,002 °). Wszystkie trzy efekty (scyntylacja, ruch obrazu, rozmycie obrazu) są podsumowane w astronomii pod termin widzenie .
.jpg)
Tworzenie się smug w wyniku ogrzewania jest również nazywane migotaniem ciepła . W fotografii zjawisko to występuje zwłaszcza przy stosowaniu długich ogniskowych . Może to spowodować rozmycie obrazu lub w rzeczywistości proste krawędzie są przedstawiane jako faliste linie. Podobne efekty często występują przy budowie tunelu , kiedy linia pomiarowa musi przebiegać blisko ściany tunelu na zakrętach. Może to być w małym obszarze błędu kierunkowego łuku, który powoduje, że Markscheider, jak odnosił się Seitenrefraktion .
przyczyny
Turbulencja powietrza jest spowodowana przede wszystkim różnicami temperatur i ciśnień w ziemskiej atmosferze, które są głównie spowodowane nierównomiernym ogrzewaniem powierzchni ziemi przez słońce. Przez konwekcję mogą powstawać przepływy laminarne , ale także pojawiają się burzliwe huragany lub strumienie strumieniowe . Turbulentne mieszanie atmosfery zmienia współczynnik załamania światła, a tym samym bezpośrednio właściwości optyczne atmosfery.
Często występują dalsze zakłócenia, jeśli wiązka światła - na przykład w pobliżu obserwatorium - ominie się zbyt lekko nad lub z boku cieplejszego obiektu ( dach domu , komin , skały nagrzane w ciągu dnia , ciepło odpadowe z silników itp.) .). Sama konstrukcja obserwatorium może również powodować lekkie odchylenie światła lub migotanie, jeśli kopuła i jej wnętrze są jeszcze cieplejsze niż zewnętrzne wieczorne powietrze.
Planety bez migotania
Podczas obserwacji planet z wolnymi oczami, w przeciwieństwie do gwiazd, prawie nie widać migotania ( scyntylacji ) - co może również służyć jako znak rozpoznawczy dla planet. Powodem jest to, że gwiazdy, ze względu na ich odległość od Ziemi większą niż 4 lata świetlne, wytwarzają bardzo małe świecące dyski tylko na wysokości tropopauzy. Na przykład Betelgeuse o rozciągłości kątowej około 50 milisekund łukowych na wysokości 10 km może generować jedynie obraz (świecący dysk) o średnicy kilku milimetrów. Oko nie może skupić się na tej wysokości, więc na Netzhaus wrzuca się cylindryczną belkę o średnicy określonej przez wielkość źrenicy oka. W ciemności otwór źrenicy może wynosić od 4 mm do 9 mm (patrz „ Ludzkie oko w liczbach ”). Ponieważ wzór scyntylacji generowany przez atmosferę ziemską zmienia się dokładnie w takich skalach co milisekundę, tj. W zakresie od mm do cm między światłem a ciemnością, obserwator widzi migotanie gwiazd.
Z drugiej strony, patrząc na Jowisza z maksymalnym rozciągnięciem ok. 45 sekund łukowych, w oko trafia wiązka światła w kształcie stożka, co odpowiada świecącej tarczy o średnicy 2,25 m nawet na wysokości 10 km (tropopauza). Ten obraz, który nadal jest w dużej mierze niezakłócony przez atmosferę na wysokości 10 km i oświetlony przez Jowisza, również generuje wzór scyntylacyjny w miejscu, w którym znajduje się obserwator. W porównaniu z konstelacją około 60 000 (ze źrenicą 9 mm) do 300 000 (ze źrenicą 4 mm) zachodzi na siebie w oku. W ten sposób efekt migotania jest znacznie zmniejszony i prawie niezauważalny.
Z reguły ludzie mogą postrzegać tylko obiekty z rozszerzeniem kątowym mniejszym niż 60 sekund kątowych jako punkty bez ekspansji.