Açısal çap - Angular diameter

Açısal çapı , açısal boyutu , görünen çapı veya görünen boyutu bir bir açısal mesafe tarif ne kadar büyük bir küre ya da bir daire belirli bir görüntü noktasından görüntülenir. Olarak görme bilimleri , denir görüş açısına , ve optik , bunun açısal açıklığı (a lens ). Açısal çap, alternatif olarak, bir gözün veya kameranın görünen bir dairenin bir tarafından diğer tarafına bakmak için dönmesi gereken açısal yer değiştirme olarak düşünülebilir . Açısal yarıçap , açısal çapın yarısına eşittir.

formül

Açısal çap formülü için diyagram

Düzlemi, bakış açısı ile söz konusu dairenin merkezi arasındaki yer değiştirme vektörüne dik olan bir dairenin açısal çapı , formül kullanılarak hesaplanabilir.

ki burada açısal çapı ve objenin gerçek çapıdır ve nesneye mesafedir. Ne zaman , elimizde ve elde edilen sonuç radyan cinsindendir .

Olan küresel bir nesne için gerçek çapı eşittir ve burada uzaklık olan merkezi kürenin, açısal çapı aşağıdaki formül ile bulunabilir

Fark, bir kürenin görünen kenarlarının, gözlemciye kürenin merkezinden daha yakın olan teğet noktaları olması gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Aşağıdaki küçük açı yaklaşımları küçük değerler için geçerli olduğundan, fark yalnızca büyük açısal çaplı küresel nesneler için önemlidir :

El kullanarak açısal çapı tahmin etme

El uzanmış kol uzunluğu için yaklaşık 10°, 20°, 5° ve 1° açılar.

Açısal çap tahminleri , şekilde gösterildiği gibi , eli tamamen uzatılmış bir kola dik açılarda tutarak elde edilebilir .

astronomide kullanın

Açısal çap: Bir cismin gördüğü açı

Olarak astronomi , boyutları gök cisimleri görüldüğü gibi genellikle açısal çap cinsinden verilmiştir Dünya yerine gerçek boyutları daha. Bu açısal çaplar tipik olarak küçük olduğundan, bunları yay saniyesi (″) olarak sunmak yaygındır . Yay saniyesi bir derecenin 1/3600'ü (1°) ve radyan 180/ π derecedir. Yani bir radyan 3.600 × 180/ yay saniyesine eşittir , bu da yaklaşık 206.265 yay saniyesidir (1 rad ≈ 206.264.806247"). Bu nedenle, fiziksel çapı d olan bir nesnenin D mesafesindeki açısal çapı, yay saniyesi olarak şu şekilde verilir:

.

Bu nesnelerin açısal çapı 1″'dir:

  • 2,06 km uzaklıkta 1 cm çapında bir nesne
  • 1 astronomik birim (AU) uzaklıkta 725,27 km çapında bir nesne
  • 1 ışıkyılında 45 866 916 km çapında bir nesne
  • 1 parsek (pc) mesafede 1 AU (149 597 871 km) çapında bir nesne

Bu nedenle, 1 AU Dünya'nın yörüngesinin ortalama yarıçapı olduğu için, Dünya'nın Güneş etrafındaki yörüngesinin 1 pc'lik bir mesafeden bakıldığında açısal çapı 2 "'dir.

Bir ışık yılı uzaklıktan Güneş'in açısal çapı 0.03″, Dünya'nınki ise 0.0003″'dir. Yukarıda verilen Güneş'in 0,03″ açısal çapı, Dünya çapındaki bir mesafedeki bir insan vücudununkiyle yaklaşık olarak aynıdır.

Bu tablo, dikkate değer gök cisimlerinin Dünya'dan görüldüğü gibi açısal boyutlarını göstermektedir :

gök cismi Açısal çap veya boyut göreli boyut
Macellan Akışı 100°'nin üzerinde
sakız Bulutsusu 36°
Samanyolu 30° (360° ile)
Serpens-Aquila Yarığı 20°'ye 10°
Canis Major Aşırı Yoğunluğu 12°'ye 12°
Smith'in Bulutu 11°
Büyük Macellan Bulutu 10.75° ile 9.17° Not: parlak Galaxy içinde gece gökyüzü , 0.9 görünür büyüklüğü  (V)
Barnard'ın döngüsü 10°
Zeta Yılancı Sh2-27 Bulutsusu 10°
Yay Cüce Küresel Galaksi 7,5° ile 3,6°
Kömür çuvalı bulutsusu 7°'ye 5°
Rho Yılancı bulut kompleksi 4,5° x 6,5°
hyades 5°30′ Not: gece göğündeki en parlak yıldız kümesi , 0,5 görünür büyüklük (V)
Küçük Macellan Bulutu 5°20' ile 3°5'
Andromeda Gökadası 3°10′ ile 1° Güneş veya Ay'ın yaklaşık altı katı büyüklüğünde. Uzun pozlama fotoğrafçılığı olmadan yalnızca çok daha küçük olan çekirdek görülebilir .
Peçe Bulutsusu
Kalp Bulutsusu 2.5°'ye 2.5°
Westerhout 5 2,3°'ye 1,25°
Sh2-54 2,3°
Karina Bulutsusu 2°'ye 2° Not: gece göğündeki en parlak bulutsu , 1,0 görünür büyüklük (V)
Kuzey Amerika Bulutsusu 2° ile 100′
Avcı Bulutsusu 1°5′ ile 1°
Güneş 31′27″ – 32′32″ Venüs için maksimum değerin 30–31 katı (aşağıdaki turuncu çubuk) / 1887–1952″
Ay 29′20″ – 34′6″ Venüs için maksimum değerin 28–32,5 katı (aşağıdaki turuncu çubuk) / 1760–2046″
sarmal bulutsusu yaklaşık 16' x 28'
Spire Kartal Bulutsusu'ndaki 4′40″ uzunluk 280"
Venüs 9.7″ – 1′6″

Jüpiter 29.8" – 50.1"

Satürn 14,5" – 20,1"

Mars 3.5″ – 25.1″

Merkür 4.5″ – 13.0″

Uranüs 3.3″ – 4.1″

Neptün 2.2" – 2.4"

Ceres 0.33″ – 0.84″

Vesta 0.20″ – 0.64″

Plüton 0.06″ – 0.11″

R Doradus 0.052″ – 0.062″

betelgeuse 0.049″ – 0.060″

Eris 0.034″ – 0.089″

Alfard 0.00909"
Alfa Centauri A 0,007"
kanopus 0,006"
Sirius 0,005936″
Altair 0,003"
Deneb 0,002"
Proxima Centauri 0,001"
Alnitak 0,0005"
2019 yılında Event Horizon Teleskobu tarafından görüntülenen M87 galaksisinin merkezindeki kara deliğin M87* olay ufku . 0.000025″

(2,5 × 10 −5 )

Ay'daki bir tenis topuyla karşılaştırılabilir.
Hubble Uzay Teleskobu'nun görebileceği bir mesafede Alnitak gibi bir yıldız 6 × 10 −10 yay saniye
Güneş, Ay ve gezegenlerin açısal çaplarının karşılaştırılması. Boyutların gerçek bir temsilini elde etmek için görüntüyü "Ay: max" genişliğinin 103 katı uzaklıkta görüntüleyin. Daire. Örneğin, bu daire monitörünüzde 5 cm genişliğindeyse, onu 5,15 m uzaklıktan görün.
Bu fotoğraf belirgin boyutları karşılaştırır Jüpiter ve dört Galileo uyduları ( Callisto en az uzama belirgin çapında) tam Ay kendi sırasında birlikte , 10 Nisan 2017 tarihinde.

Tablo, Güneş'in Dünya'dan bakıldığında açısal çapının, yukarıda gösterildiği gibi yaklaşık 32' (1920" veya 0.53°) olduğunu göstermektedir.

Böylece Güneş'in açısal çapı, Sirius'unkinin yaklaşık 250.000 katıdır . (Sirius iki katı çapa sahiptir ve mesafe kadar 500,000 kat, Güneş 10 10 , 10 arasında bir açısal çap oranına karşılık gelen, parlak olarak kez 5 Sirius birimi başına parlak olarak yaklaşık 6 katıdır, böylece katı açı ).

Güneş'in açısal çapı da Alpha Centauri A'nınkinin yaklaşık 250.000 katıdır (yaklaşık olarak aynı çapa sahiptir ve uzaklığı 250.000 katıdır; Güneş 4×10 10 kat daha parlaktır, bu da şu açısal çap oranına tekabül eder). 200.000, bu nedenle Alpha Centauri A, birim katı açı başına biraz daha parlaktır).

Güneş'in açısal çapı yaklaşık olarak Ay'ınkiyle aynıdır . (Güneş'in çapı 400 kat daha büyük ve uzaklığı da; Güneş, Dolunay'dan 200.000 ila 500.000 kat daha parlaktır (rakamlar değişir), 450 ila 700'lük bir açısal çap oranına karşılık gelir, yani çapı olan bir gök cismi 2.5–4″ ve birim katı açı başına aynı parlaklık, Dolunay ile aynı parlaklığa sahip olacaktır.)

Plüton, Ceres'ten fiziksel olarak daha büyük olsa da, Dünya'dan bakıldığında (örneğin Hubble Uzay Teleskobu aracılığıyla ) Ceres'in görünen boyutu çok daha büyüktür.

Derece olarak ölçülen açısal boyutlar, daha büyük gökyüzü parçaları için kullanışlıdır. (Örneğin , Kuşağın üç yıldızı yaklaşık 4,5° açısal boyutu kaplar.) Bununla birlikte, gökadaların, bulutsuların veya gece gökyüzündeki diğer nesnelerin açısal boyutlarını ölçmek için çok daha ince birimlere ihtiyaç vardır .

Bu nedenle, dereceler aşağıdaki gibi alt bölümlere ayrılır:

Bunu perspektife koymak gerekirse , Dünya'dan bakıldığında Dolunay yaklaşık 12 ° veya 30' (veya 1800")'dir. Ay'ın gökyüzündeki hareketi açısal boyutta ölçülebilir: saatte yaklaşık 15° veya saniyede 15". Ay'ın yüzüne çizilen bir mil uzunluğundaki bir çizgi, Dünya'dan yaklaşık 1 "uzunluğunda görünecektir.

Ay'ın Dünya yüzeyinden bakıldığında açısal çapı ile Dünya'ya olan minimum, ortalama ve maksimum uzaklıkları, ölçeğe göre

Astronomide, bir nesneye olan mesafeyi doğrudan ölçmek genellikle zordur, ancak nesne bilinen bir fiziksel boyuta (belki de uzaklığı bilinen daha yakın bir nesneye benzer) ve ölçülebilir bir açısal çapa sahip olabilir. Bu durumda, açısal çap formülü, uzaktaki nesnelere olan açısal çap mesafesini vermek için tersine çevrilebilir.

Genişleyen evrenimiz gibi Öklidyen olmayan uzayda, açısal çap mesafesi, aynı nesneye farklı "mesafeler" olabilmesi için çeşitli mesafe tanımlarından yalnızca biridir. Bkz. Mesafe ölçüleri (kozmoloji) .

Dairesel olmayan nesneler

Galaksiler ve bulutsular gibi birçok derin gökyüzü nesnesi dairesel olmayan görünür ve bu nedenle tipik olarak iki çap ölçüsü verilir: ana eksen ve küçük eksen. Örneğin, Küçük Macellan Bulutu 5° 20' × 3° 5' görsel görünür çapa sahiptir.

Aydınlatma kusuru

Aydınlatma kusuru, belirli bir gözlemci tarafından görülen bir gök cisminin aydınlatılmamış kısmının maksimum açısal genişliğidir. Örneğin, bir nesne 40″ yay ise ve %75 aydınlatılıyorsa, aydınlatma kusuru 10″ olur.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar