[科普中国]-色球望远镜

特点色球望远镜是用某一单色光观测太阳色球层活动现象的光学望远镜。色球层的亮度比光球层微弱得多，也比白昼天空背景暗弱。平时，用普通光学望远镜只能观测到光球，无法观测色球。如果在望远镜的光路中加一具双折射滤光器，只透射色球谱线的窄带（带宽0.25~0.75埃）单色光，在成像焦面上便得到色球的单色像，既可以用目视，也可以用照相方法观测。常用来观测色球的谱线是氢线和电离钙线。色球层精细结构的望远镜，物镜口径一般大于25厘米，太阳像直径10厘米以上，胶卷上只记录局部日面资料。在每幅照片上除记录色球像外，一般还同时拍下时间记号和用于光度定标的阶梯光标。有的色球望远镜上还附带普通的望远镜，以便同时观测光球。2

研制历程1891年美国天文学家海耳发明了太阳单色光照相仪，其原理是采用狭缝和色散元件对太阳像扫描，首次获得太阳的Ha色球像。

法国天文学家李奥1930年研制成功日冕仪．并首先在没有日食的条件下获得了日冕照片。1933年李奥发明了双折射滤光器，1939年他将其装入太阳望远镜光路，建成第一台“太阳色球望远镜”，该望远镜可不用扫描而直接拍摄太阳色球照片，从而淘汰了太阳单色光照相仪。3

双折射滤光器的基本光学原理让观测波长单色光通过按特定方向磨制和具有一定厚度的双折射晶体(水晶或冰洲石等)，分成振动方向互相垂直的、具有一定光程差的两种偏振光(寻常光和异常光)，光程差等于双折射率(寻常光和异常光的折射率之差)和厚度的乘积。然后再经过一块按一定角度放置的偏振片便发生干涉．出射光是亮还是暗由光程差决定。如用以观测波长为中心的、有一定带宽的光入射，则透过率成为波长的周期函数，而周期大小与光程差成反比．光程差大一倍．则周期小一半。这样由一块晶体和一片偏振片组成了滤光器的一个“级次”。根据上述原理，采用周期成等比级数的几组级次叠加起来，可使得最高级次的透过率只保留少数几个波峰，最后再用一般滤光片将旁边的滤去，只剩下中间一个。双折射滤光器的透过带可以窄到0.1 A。3