Научная библиотека

§ 8. РАДИОМЕТРИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ

Во всех описанных нами до сих пор способах изучения планет приемником радиации, исходящей от них, являлся либо глаз наблюдателя, либо фотографическая пластинка, либо фотоэлемент. Но все эти приемники могут воспринимать не все лучи, посылаемые светящимся телом, а лишь лежащие в определенных границах длин волн. Иначе говоря, глаз, фотопластинка и фотоэлемент обладают избирательной светочувствительностью. При этом максимумы чувствительности у них приходятся на различные длины волн, как видно из табл. 5.

Таблица 5

Для измерения суммарной радиации всех длин волн, приходящей к нам от небесных светил и, в частности, от планет, служат неизбирательные приемники радиации, например, термоэлемент. Сами методы измерения суммарной радиации называются радиометрическими.

Термоэлемент представляет собой спай двух тонких проволочек, сделанных из разных металлов (например, меди и висмута), соединенный с чувствительным гальванометром. При нагревании места спая в приборе возникает ток, регистрируемый гальванометром. Во избежание нагревания окружающим воздухом прибор помещается в пустотный сосуд с окошком из флюорита или каменной соли, через которое проходит излучение от планеты.

Термоэлемент устанавливается в фокусе зеркала телескопа-рефлектора так, что наблюдая в окуляр, можно регулировать положение места спая относительно разных частей диска планеты (рис. 8).

Рис. 8. Схема термоэлемента. Справа — вид поля зрения телескопа с двумя спаями, один из которых проектируется на диск планеты, а другой — на фон неба. Металлический кальций поддерживает вакуум в приборе.

Радиометрические методы дают возможность определять температуры планет. При этом, однако, нужно учитывать, что планетная радиация состоит из двух частей: солнечного излучения, просто отраженного планетой, и собственного излучения планеты, вызванного нагреванием ее солнечными лучами.

Рис. 9. Составляющие излучения планеты.

Для суждения о температуре планеты необходимо выделить из общей радиации вторую составляющую.

Это удается сделать благодаря атому, что обе составляющие приходятся на разные участки шкалы длин волн (рис. 9).

Для выделения излучения самой планеты производят два измерения (или две серии измерений) с термоэлементом, причем в одном случае перед окошком из флюорита ставится ванночка с водой или глицерином, которые поглощают все длинноволновое излучение, начиная с 1 мкм. Измерения, сделанные без фильтра, дают суммарное излучение, а сделанные сквозь фильтр — только отраженное излучение Солнца. Их разность и дает нам собственное излучение планеты. Чтобы определить температуру планеты, исходя из результатов наблюдений, выполненных с термоэлементом, надо применить законы излучения, известные из физики.