Observarea unui obiect opac luminat integral


Observarea unui obiect opac luminat integral

Marime:
Descarcari: 1

Observarea unui obiect opac luminat integral Inainte de a exploata, din punctul de vedere al unui observator, subiectele tratate in cele doua sectiuni precedente, vom lua in considerare situatia in care obiectele observate sunt integral luminate, datorita mai multor surse luminoase primare sau secundare.Este tocmai ceea ce se intampla in timpul zilei, cand lumina solara este difuzata de atmosfera si reflectata puternic de obiecte in toate directiile, sau seara, in incaperile bine luminate. a.Raza de lumina si raza vizuala Reamintim ca traiectoria luminii, de la sursa pana la un punct oarecare, se numeste raza de lumina sau raza luminoasa; intr-un mediu omogen si izotrop, razele de lumina sunt niste semidrepte.De aceea, studiul perceptiei vizuale este - in prima instanta - ... simpla geometrie, o geometrie a vederii, evident, dar o geometrie, deoarece se va referi la puncte, drepte, semidrepte si alte entitati geometrice. Mai reamintim ca vom numi raze vizuale acele raze de lumina care ajung in ochiul unui observator . Putem foarte bine considera ca raza vizuala este o semidreapta care pleaca din ochiul observatorului; acest lucru nu va modifica prin nimic rationamentele pe care le vom dezvolta. Dar acest nou punct de vedere ne ajuta sa intelegem ca, implicit, ochiul nostru proiecteaza toate obiectele pe un "fundal" al vederii; acest fundal este alcatuit din cele mai indepartate obiecte vizibile (peretii incaperii in care ne aflam, peisajul" inconjurator etc.). in plus, pentru ratiuni care deriva din modalitatea de "focalizare" a imaginilor pe retina ochiului, acest "fundal" este perceput ca un domeniu plan, perpendicular pe directia axei optice a ochiului; in consecinta, Razele vizuale realizeaza proiectia centrala a obiectelor pe un plan perpendicular pe directia de vizare, numit "planul vederii".Evident, planul vederii depinde de directia in care privim. El nu este, deci, unic; putem spune ca planul vederii se deplaseaza odata cu deplasarea directiei de vizare a ochiului. b.Conturul unui obiect; limbul Conturul real al unui obiect este locul geometric al punctelor de tangenta dintre razele vizuale ale unui observator si obiectul respectiv. Conturul aparent este proiectia centrala a conturului real pe planul (fundalul) vederii. Forma conturului unui obiect depinde nu numai de forma obiectului respectiv, ci si de pozitia relativa a obiectului in raport cu observatorul.Este evident faptul ca deplasarea observatorului in raport cu obiectul duce la modificarea conturului observat. Simpla rotire "pe loc" a unui obiect va schimba conturul pe care acesta-l prezinta unui observator. Totusi, exista corpuri al caror contur nu se schimba in urma unei anumite rotatii sau chiar in urma nici unei rotatii: ele sunt corpurile rotunde, sau de revolutie; sfera este singurul corp care prezinta in toate directiile acelasi contur, un cerc. Aceste cazuri "particulare" sunt foarte importante in astronomie, deoarece foarte multe din corpurile cosmice accesibile noua au o forma apropiata de cea sferica. De altfel, in astronomie se utilizeaza un termen specific pentru conturul circular al unui astru - acest contur se mai numeste "limb"; limbul Soarelui si limbul Lunii sunt vizibile cu ochiul liber, iar limburile planetelor mari sunt vizibile prin lunete sau telescoape. Aflati la mare distanta de un obiect, putem masura doar o marime care, la prima vedere, nu ne spune "mare lucru" despre dimensiunile reale ale obiectului respectiv: este vorba de "marimea unghiulara" a acestuia, care este masura unghiului format de razele vizuale provenite de la extremitatile conturului obiectului respectiv. Daca obiectul privit nu este sferic, el va avea marimi unghiulare diferite pe directii diferite; de exemplu, plopul din figura 1.22 prezinta observatorului o marime unghiulara "verticala" mai mare decat marimea unghiulara "orizontala". in cazul obiectelor sferice, marimea unghiulara este aceeasi "pe toate directiile" si putem vorbi despre "diametrul unghiular" al obiectului respectiv.In astronomie, vorbim in mod curent despre "diametrul unghiular" al unui astru (Soare, Luna sau planeta); evident, conditia ca noi sa percepem limbul unui astru este aceea ca diametrul sau unghiular sa fie mai mare decat puterea de separatie a ochiului. In caz contrar, se spune ca astrul prezinta un "aspect stelar"; aceasta denumire este justificata de faptul ca distanta pana la stele este atat de mare incat nici un instrument optic nu ne poate infatisa limbul unei stele. in acest sens, spunem ca toate stelele se vad - cu orice instrument - ca niste "puncte"; de fapt, in functie de instrument, imaginea efectiv observata a unei stele este mai complicata, datorita fenomenului de "difractie a luminii", dar eventualul disc care se observa in anumite conditii nu are nici o legatura cu limbul stelei, fiind un efect instrumental. Ochiul (singur) nu poate determina un diametru unghiular sau o distanta unghiulara. Dar, in anumite conditii, el poate "compara" doua astfel de marimi; de exemplu, el ne arata ca diametrul unghiular al Soarelui este "cam" la fel de mare ca acela al Lunii (intr-adevar, ambele au diametrul unghiular de aproximativ 30'). Perceperea unui obiect luminat de o singura sursa In sectiunea precedenta, deoarece obiectul era luminat din "toate partile", in discutia privind aspectul aparent (perceput de observator) al obiectului nu avea de ce sa intervina vreo referire la pozitia surselor.In cele ce urmeaza, deoarece ne propunem sa discutam modul in care este perceput un obiect luminat de o singura sursa, va trebui sa luam in considerare trei elemente de baza: obiectul luminat, sursa de lumina si observatorul. Evident, ne preocupa obiectele si sursele cosmice de lumina; de aceea, vom considera doar cazul cel mai frecvent in astronomie - al obiectelor sferice - si vom presupune, in general, ca dimensiunile sursei sunt neglijabile, deci ca ea este "punctuala". Existenta unei singure surse de lumina face ca, in general, o parte a limbului relativ la un observator dat sa se afle in umbra proprie a corpului. in aceasta situatie, observatorul va putea percepe doar o parte a suprafetei obiectului, cuprinsa intre limbul luminat si terminator. Introducere in geometria terminatorului aparent stim, din subcapitolele precedente, ca atat conturul cat si terminatorul unui obiect sferic sunt niste cercuri de pe suprafata obiectului; daca, in plus, distantele sursa-obiect si obiect-observator sunt foarte mari in raport cu raza obiectului, putem considera, pentru simplificarea prezentarii, ca cercurile respective sunt cercuri "mari" ale sferei, deci au razele egale cu raza sferei, iar planele lor trec prin centrul acesteia.

DESCARCA