彗星演算法

⑴ 彗星形態的目視觀測方法是什麼

彗星形態的變化與它的物理構造和化學組成有關，可分彗頭、彗發、彗尾及其精細結構觀測幾部分，觀測結果有助於了解彗星的動態變化，分析其物理條件。

彗頭大小的觀測

實際上是彗發外徑的測量。如果彗發呈橢圓狀，就要同時量出其長軸和短軸來；如果呈圓斑形，就是直徑的測量。為了測定有視面天體的角直徑，通常首先要測量望遠鏡視場的角直徑。對於一定放大倍數的目鏡，其視場直徑約為30°放大率，這是一個近似的經驗公式。實際測量也是容易的：選擇赤道附近的一顆星，它從視場中心穿過這台固定望遠鏡的目鏡共用去t秒，則視場直徑d為：d＝14t8(弧分)，對於赤緯為δ的星，上式可表達的d(弧分)＝14t(秒)×cosδ。知道整個視場的直徑，再估計該彗發外徑占整個視場的十分之幾，就求得彗頭的視角直徑了。

若嫌估計不可靠，還可以採用換演算法。就是讓彗星先退出視場，等待周日視運動使彗星再次從視場中心的邊緣出現在目鏡中起開始計時，直到在目鏡中看到整個彗發，設這段時間為t秒，由d＝14tcosδ可算出彗頭的角直徑d來，單位是弧分。自然，當彗發因周日視運動已經有一邊緣與視場邊緣相切時起算，計量到彗發離開視場，用出離視場的時間t(秒)也能用上式計算。

以上觀測對於裝有十字絲的目鏡更為方便，能大大減少估計誤差，如果再裝有動絲測微器，那就更為准確了，因為和動絲相連的測微鼓輪上有刻度，鼓輪上一小格相當於天空多少弧分的數值叫做螺旋周值，它右以精確測量。設視場中同時可見的兩顆星其位置分別為a1、δ1和a2、δ2，則兩星的角距離S可用下式算出：

s＝cos-1［sinδ1sinδ2+cosδ2cos(α1-a2)］讓兩星恰在橫絲上，轉動測微輪使動絲對准第一顆星，設鼓輪讀數為a1，動絲對准第二顆星的鼓輪讀數為a2，則a1與a2的差值就相應天空s弧分從而可以計算出螺旋周值sa1-a2。只要測量彗發外徑動絲兩次相切的讀數，乘以螺旋周值，就是要求的彗星角直徑。

慧發凝結度的觀測

彗發凝結度指彗發亮度不均勻性的數值表示，即亮度隨距離彗核中心而變化的程度。可用10個等級表示，其中0級表示彗發由里到外亮度均勻；9級表示整個彗發如同星點，其餘級數在均勻視面和點光源之間內插。

實際觀測時，不僅可按上述標度標出彗發凝結度，而且要用不同放大倍數的目鏡反復觀測，作出詳細文字說明，在特別清晰的情況下，還應用繪圖法，將看清的彗發內部結構勾畫出來。例如中心凝聚物的大小、數目、外觀特徵，凝聚物在彗發內的分布位置；核是否有噴流射出或者伸出光帶；向日面有無發光包層，包層向後延伸情況。畫圖時將望遠鏡視場中央對准彗核，仔細描繪彗頭內看到的細節。這項觀測特別要有耐性，等待大氣寧靜的瞬間能看清平常為大氣湍動破壞的畫面。在圖上要標出視場中的東西方向，註明繪圖時望遠鏡視場的大小。由於畫面是整個視場，圖上畫的包層大小、包層頂部與彗核中心的距離，都要依據視場比例畫出，從而可估計出它們的大小來。描繪時特別注意包層頂端與彗核中心聯線方向的延伸和通過彗核中心垂直中心聯線到包層兩端半通徑的大小，盡可能比例正確。

在觀測暗弱天體時，常常不可避免地有先人之見的影響，為了消除主觀印象的滲入，最好由幾個人在事前不看別人描繪結果的情況下分別觀測，先觀測完的人不要主動向他人講述自己的印象，保持各自觀測的客觀性。

彗尾觀測

太大的放大率顯然會使彗尾消逝在背景天光之中，因此觀測彗尾可使用雙筒望遠鏡，甚至裸眼觀測，在眼睛適應黑暗環境的條件下，可看清彗尾延伸長度是否彎曲？是一條還是數條？可以將觀測結果，畫在拓描的星圖上，可以看出彗尾的指向。彗星位置的目視觀測方法

對於已經確定為彗星的觀測對象或者根據預報日歷表觀測的彗星，位置觀測是十分重要的。由於目視觀測位置的精度低，在計算軌道時一般不用目視觀測資料。但是作為一種練習還是值得的，既可加深對彗星運動的了解，又能熟悉觀測工具的使用。

首先將彗星所在天區的星圖拓描出來，觀測時估計彗星在恆星間的相對位置，將它點在星周上，並將彗尾長度、指向也標在圖上。逐日積累，可得彗星在天球上移動的視軌跡。

如果視場中僅有1顆認識的恆星，對於有十字絲目鏡的望遠鏡可以估算出彗星的位置來。設恆星赤經為α，赤緯為δ，視場直徑d′，固定望遠鏡，使目鏡十字絲橫絲對准周日運動方向，微動望遠鏡赤緯，讓彗星與恆星恰在橫絲兩邊並被平分，估計出彗星與十字絲橫絲的角距c，則彗星赤緯δ′=δ±2c(彗星在恆星北取+，否則取-)；平分彗星與恆星，估計出彗星與縱絲的角距e，則彗星赤經α′＝α±2e/15cosδ。彗星的照相觀測方法

對於較為明亮並能看出彗尾的彗星，拍照能彌補目視觀測的不足，不僅因為相對於恆星的位置保留了下來，而且累積效應使拍照的彗星更為壯觀。亮度彗星用普通相機和廣角鏡頭相機均可拍照，拍照時相機要固定在三角架上，露光時間為幾秒鍾到半分鍾。如果彗星恰在地平附近，由於地面景觀同時攝人鏡間，更為照片增色。

如果有帶轉儀鍾的口徑10厘米左右的折射望遠鏡，其焦距大約為1米左右。可以在目鏡介面處用一個特製的介面，將去掉鏡頭的135相機安裝上，組成一個專用的彗星照相機，露光時間可以半分鍾至10分鍾內調整，能拍出彗星的細節。由於沒有導星鏡，露光時間不宜太長；而使用現成的135相機機身，每卷膠卷可拍照36張，有利於試用不同露光時間和碰上大氣寧靜的瞬間。需要注意的是必須使相機內底片處恰在望遠鏡的焦平面上，為此需要事先試拍或者用毛玻璃調節好焦距。

口徑5厘米左右的短焦距照相機(例如20厘米左右)，附裝在有導星鏡和轉儀鍾的赤道儀上，能拍出相當好的彗星照片，露光時要將導星鏡始終對准彗核，露光時間可從幾分鍾到1小時，照片可顯示彗星細節，還能拍到背景恆星，依據星圖，逐日將彗星按它與其他恆星的相對位置點在星圖上，可以看出彗星位置的變化，並可供計算彗星軌道參考。注意，至少要有3次以上的位置資料，才能用來計算軌道。

如果是1顆有預報位置而尚未看到的彗星，照相可協助尋找彗星。拍照時將導星鏡對准預報位置，並要按預報的彗星移動方向，微動望遠鏡，微動速度是該彗星在天球上預報的移動速度。露光時間可在10分鍾至半小時之間，有可能在照片上拍到模糊斑點，而周圍是劃成小道的恆星。可以作為尋彗的補充手段。彗星的分光觀測方法

業余天文學家也可以做彗星的分光觀測。使用口徑5～10厘米，焦距50厘米以上的折射望遠鏡，將它裝置在有導星鏡和轉儀鍾的赤道儀上。在目鏡處用專用介面接上卸去鏡頭的135相機機身，在物鏡前面安裝一個頂角15°的棱鏡，棱鏡面積要略大於物鏡口徑，並使照相望遠鏡與導星鏡不處在平行位置，恰好使進入導星鏡的星光經棱鏡折射後垂直射人照相物鏡(因為進入導星鏡的星光經棱鏡折射後垂直人照相物鏡，進入導星鏡的星光與照到棱鏡上的星光是平行的)。兩個望遠鏡的夾角由試照確定。棱鏡頂角邊垂直彗尾方向安置。

⑵ 彗星形態的目視觀測方法是怎樣的

彗星形態的變化與它的物理構造和化學組成有關，可分彗頭、彗發、彗尾及其精細結構觀測幾部分，觀測結果有助於了解彗星的動態變化，分析其物理條件。
彗頭大小的觀測
實際上是彗發外徑的測量。如果彗發呈橢圓狀，就要同時量出其長軸和短軸來；如果呈圓斑形，就是直徑的測量。為了測定有視面天體的角直徑，通常首先要測量望遠鏡視場的角直徑。對於一定放大倍數的目鏡，其視場直徑約為30°放大率，這是一個近似的經驗公式。實際測量也是容易的：選擇赤道附近的一顆星，它從視場中心穿過這台固定望遠鏡的目鏡共用去t秒，則視場直徑d為：d＝14t8(弧分)，對於赤緯為δ的星，上式可表達的d(弧分)＝14t(秒)×cosδ。知道整個視場的直徑，再估計該彗發外徑占整個視場的十分之幾，就求得彗頭的視角直徑了。
若嫌估計不可靠，還可以採用換演算法。就是讓彗星先退出視場，等待周日視運動使彗星再次從視場中心的邊緣出現在目鏡中起開始計時，直到在目鏡中看到整個彗發，設這段時間為t秒，由d＝14tcosδ可算出彗頭的角直徑d來，單位是弧分。自然，當彗發因周日視運動已經有一邊緣與視場邊緣相切時起算，計量到彗發離開視場，用出離視場的時間t(秒)也能用上式計算。
以上觀測對於裝有十字絲的目鏡更為方便，能大大減少估計誤差，如果再裝有動絲測微器，那就更為准確了，因為和動絲相連的測微鼓輪上有刻度，鼓輪上一小格相當於天空多少弧分的數值叫做螺旋周值，它右以精確測量。設視場中同時可見的兩顆星其位置分別為a1、δ1和a2、δ2，則兩星的角距離S可用下式算出：
s＝cos-1［sinδ1sinδ2+cosδ2cos(α1-a2)］讓兩星恰在橫絲上，轉動測微輪使動絲對准第一顆星，設鼓輪讀數為a1，動絲對准第二顆星的鼓輪讀數為a2，則a1與a2的差值就相應天空s弧分從而可以計算出螺旋周值sa1-a2。只要測量彗發外徑動絲兩次相切的讀數，乘以螺旋周值，就是要求的彗星角直徑。
慧發凝結度的觀測
彗發凝結度指彗發亮度不均勻性的數值表示，即亮度隨距離彗核中心而變化的程度。可用10個等級表示，其中0級表示彗發由里到外亮度均勻；9級表示整個彗發如同星點，其餘級數在均勻視面和點光源之間內插。
實際觀測時，不僅可按上述標度標出彗發凝結度，而且要用不同放大倍數的目鏡反復觀測，作出詳細文字說明，在特別清晰的情況下，還應用繪圖法，將看清的彗發內部結構勾畫出來。例如中心凝聚物的大小、數目、外觀特徵，凝聚物在彗發內的分布位置；核是否有噴流射出或者伸出光帶；向日面有無發光包層，包層向後延伸情況。畫圖時將望遠鏡視場中央對准彗核，仔細描繪彗頭內看到的細節。這項觀測特別要有耐性，等待大氣寧靜的瞬間能看清平常為大氣湍動破壞的畫面。在圖上要標出視場中的東西方向，註明繪圖時望遠鏡視場的大小。由於畫面是整個視場，圖上畫的包層大小、包層頂部與彗核中心的距離，都要依據視場比例畫出，從而可估計出它們的大小來。描繪時特別注意包層頂端與彗核中心聯線方向的延伸和通過彗核中心垂直中心聯線到包層兩端半通徑的大小，盡可能比例正確。
在觀測暗弱天體時，常常不可避免地有先人之見的影響，為了消除主觀印象的滲入，最好由幾個人在事前不看別人描繪結果的情況下分別觀測，先觀測完的人不要主動向他人講述自己的印象，保持各自觀測的客觀性。
彗尾觀測
太大的放大率顯然會使彗尾消逝在背景天光之中，因此觀測彗尾可使用雙筒望遠鏡，甚至裸眼觀測，在眼睛適應黑暗環境的條件下，可看清彗尾延伸長度?是否彎曲?是一條還是數條?可以將觀測結果，畫在拓描的星圖上，可以看出彗尾的指向。