器材与工具

安全观测太阳与日食:护目镜、滤光膜与投影法

太阳是唯一一个看错方法就可能伤到眼睛的天体。视网膜没有痛觉,灼伤发生时往往毫无感觉,几小时后才发现视野里多了一块暗斑。好在只要方法对,观测太阳并不复杂,下面把能用和不能用的办法分开说清楚。

安全观测太阳与日食
安全观测太阳与日食。图片:YosemiteYamper(裁切/缩放;滤镜实物),CC BY-SA 4.0,来源

为什么绝不能直视

太阳的光线强到足以在短时间内损伤视网膜,日偏食时太阳只剩一弯月牙,剩下那部分依然足够伤眼。普通太阳镜、墨镜、烟熏玻璃、多层叠起来的胶片或光盘都挡不住其中的红外和紫外成分,用它们看太阳并不安全。

望远镜和双筒望远镜会把光线聚集起来,没加滤光措施时哪怕瞥一眼,伤害也可能是即时且永久的。主镜之外的寻星镜同样要盖上镜盖或装好滤光膜,不少意外就出在被忽略的寻星镜上。

日食眼镜与太阳滤光膜

直接用眼睛看太阳,要戴符合ISO 12312-2标准的日食眼镜。使用前对着灯光检查镜片,有划痕、针孔、褶皱或脱胶就整副丢掉。戴好之后再抬头看太阳,看完先低头转开视线再摘下,戴普通眼镜的人把日食眼镜罩在外面即可。

用望远镜、双筒或相机看太阳,需要在物镜前端装白光太阳滤光膜,也就是常说的巴德膜一类产品。滤光膜必须完全覆盖镜头口径,固定牢靠,风吹不掉,使用前同样检查有没有破洞。装在目镜端的太阳滤镜会被聚焦后的热量烤裂,不要使用。

投影法与针孔成像

投影法让人看的是纸上的影像,不用把眼睛对着太阳。把小口径望远镜对准太阳,在目镜后面放一张白纸,调焦后就能看到太阳圆面和黑子。这个过程中任何人都不能凑到目镜上看,镜筒也要间歇移开降温,含塑料零件的目镜容易被烤坏。

更简单的是针孔成像。在一张硬卡片上扎一个小孔,背对太阳,让阳光透过小孔落到地面或另一张白纸上,日偏食时就能看到一个小小的月牙。树荫下叶片间的缝隙也是天然的针孔,日食时地上会出现一片月牙状的光斑,用漏勺或交叉的手指也能做到。

日全食全食阶段的例外

只有一种情况可以摘下眼镜用肉眼看,那就是日全食的全食阶段。月亮把太阳圆面完全挡住,天色骤暗,这时能直接看到银白色的日冕,戴着日食眼镜反而什么也看不见。全食结束前太阳边缘会重新漏出光点,看到亮光出现就要立刻戴回眼镜,望远镜也要马上装回滤光膜。

日偏食和日环食全程都没有这个例外,太阳哪怕只露出一小圈,也必须全程防护。近期日食的时间和可见地区可以在天象日历里查,出发前在在线星图里看一下当时太阳的高度和方位,挑一个视野开阔的位置。

带孩子一起看

孩子好奇心强,也最容易一时兴起直接抬头。观测前先讲清楚为什么不能直视,戴眼镜的动作由大人看着完成,确认镜片贴好再让孩子抬头。有望远镜的场合,大人要一直守在旁边,不让孩子自己去碰镜筒和寻星镜。投影法和针孔成像让大家围着一张纸看,最适合孩子参与,也方便一边看一边讲。

常见问题

日食眼镜可以用很多年吗?

只要镜片完好,没有划痕、针孔、褶皱和脱层,并且标注了ISO 12312-2标准,一般可以继续使用。存放时避免折压和受潮,每次用前对着灯光检查一遍,有任何损伤就不要再用。

用手机直接拍太阳会伤到手机吗?

短时间拍摄一般问题不大,但长时间对准太阳可能损伤感光元件,而且拍摄时人容易下意识盯着太阳看。比较稳妥的做法是在镜头前挡一片太阳滤光膜,日食眼镜的镜片临时罩在手机镜头前也可以。

阴天或者太阳在薄云后面时可以直接看吗?

不建议。薄云对红外线的削弱有限,太阳看上去不刺眼,伤害仍可能发生,而云层随时会散开。太阳低近地平线时同理,只要不是日全食的全食阶段,都应该使用合格的滤光措施或投影法。