Введение
Гелиометр (от греческого ἥλιος hḗlios «солнце» и μέτρον métron «мера») — астрономический измерительный прибор, первоначально разработанный для измерения изменения диаметра Солнца в различные времена года, но в настоящее время используемый в современной форме, обладающей гораздо более широкими возможностями.
A heliometer (from Greek ἥλιος hḗlios "sun" and measure) is an instrument originally designed for measuring the variation of the Sun's diameter at different seasons of the year, but applied now to the modern form of the instrument which is capable of much wider use.
Описание
Основная идея заключается во введении разделяющего элемента в оптический тракт телескопа для получения двойного изображения. Если один из элементов перемещается с помощью винтового микрометра, можно проводить точные угловые измерения. Самая простая конструкция предполагает разделение объектива на две половины, при этом одна половина фиксируется, а другая крепится к микрометрическому винту и скользит вдоль диаметра разреза. Например, для измерения диаметра Солнца микрометр сначала настраивается таким образом, чтобы два изображения солнечного диска совпали (позиция "ноль", при которой разделяющие элементы фактически образуют единый элемент). Затем микрометр настраивается так, чтобы диаметрально противоположные стороны двух изображений солнечного диска лишь соприкасались. Разница между двумя полученными показаниями микрометра и является (угловым) диаметром Солнца. Аналогичным образом, точное измерение кажущегося расстояния между двумя близкими звездами А и В выполняется путем первоначального совмещения двух изображений звезд, а затем регулировки двойного изображения таким образом, чтобы звезда А на одном изображении совпала со звездой В на другом. Разница между двумя полученными показаниями микрометра соответствует кажущемуся разделению или угловому расстоянию между двумя звездами.
История
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 кажущихся диаметров Солнца и Луны. Первое применение разделенного объектива и использование двойных изображений в астрономических измерениях принадлежит Сервингтону Савери из Шилстоуна в 1743 году. Пьер Бугер в 1748 году разработал истинную концепцию измерения двойным изображением без дополнительной помощи филарного микрометра, то есть путем изменения расстояния между двумя объективами с одинаковым фокусным расстоянием. Это был гелиометр Фраунгофера в обсерватории Кёнигсберга, построенный фирмой Иосифа фон Фраунгофера, хотя он не дожил до его поставки Бесселю. Несмотря на сложность использования, гелиометр имел определенные преимущества для Бесселя, включая более широкое поле зрения по сравнению с другими крупными рефракторами того времени, и позволял преодолевать атмосферную турбулентность при измерениях в отличие от филарного микрометра.