Гелиометр (от греч. ἥλιος hḗlios « солнце» и мера ) — прибор, изначально предназначенный для измерения изменения диаметра Солнца в разные времена года, но в настоящее время применяемый в современной форме прибора, который может использоваться гораздо шире. [1]
Основная концепция заключается в том, чтобы ввести разделенный элемент в оптический путь телескопа, чтобы получить двойное изображение. Если один элемент перемещается с помощью винтового микрометра , можно выполнить точные измерения угла. Простейшее устройство — разделить объектив пополам, при этом одна половина фиксируется, а другая прикрепляется к винту микрометра и скользит вдоль диаметра разреза. Например, чтобы измерить диаметр Солнца, микрометр сначала настраивается так, чтобы два изображения солнечного диска совпадали («нулевое» положение, в котором разделенные элементы образуют по сути один элемент). Затем микрометр настраивается так, чтобы диаметрально противоположные стороны двух изображений солнечного диска просто касались друг друга. Разница в двух полученных таким образом показаниях микрометра и есть (угловой) диаметр Солнца. Аналогично точное измерение видимого расстояния между двумя близлежащими звездами, A и B , выполняется путем наложения двух изображений звезд, а затем настройки двойного изображения так, чтобы звезда A на одном изображении совпадала со звездой B на другом. Разница в показаниях двух микрометров, полученная таким образом, представляет собой видимое разделение или угловое расстояние между двумя звездами.
Сирийский арабский астроном Муайяд ад-Дин аль-Урди в своей книге описал устройство, называемое «инструментом с двумя отверстиями», которое он использовал для измерения и наблюдения видимых диаметров Солнца и Луны. [2]
Первое применение разделенного объектива и использование двойных изображений в астрономических измерениях принадлежит Сервингтону Савери из Шилстона в 1743 году. Пьер Бугер в 1748 году создал истинную концепцию измерения с помощью двойного изображения без вспомогательной помощи нитяного микрометра , то есть путем изменения расстояния между двумя объективами одинакового фокуса. [1]
Джон Доллонд в 1754 году объединил идею Савари о разделенном объективе с методом измерения Бугера, что привело к созданию первых действительно практичных гелиометров. Насколько мы [ кто? ] можем установить, Йозеф фон Фраунгофер , незадолго до 1820 года, построил первый гелиометр с ахроматическим разделенным объективом, т. е. первый гелиометр современного типа. [1] Первые успешные измерения звездного параллакса (для определения расстояния до звезды) были выполнены Фридрихом Вильгельмом Бесселем в 1838 году для звезды 61 Лебедя с использованием гелиометра Фраунгофера. [3] Это был гелиометр Фраунгофера с апертурой 6,2 дюйма (157,5 мм) в Кенигсбергской обсерватории, построенный фирмой Йозефа фон Фраунгофера, хотя он не дожил до того, чтобы увидеть его доставленным Бесселю. [4] [5] Хотя гелиометр был сложен в использовании, он имел определенные преимущества для Бесселя, включая более широкое поле зрения по сравнению с другими великими рефракторами того времени, и преодолевал атмосферную турбулентность при измерениях по сравнению с нитяным микрометром . [5]