安全观测太阳：全球指南

太阳，我们最近的恒星，为我们提供了大量引人入胜的现象以供观测。从太阳黑子和太阳耀斑到日食和凌日，总有新的发现等待着我们。然而，直视太阳，哪怕是短暂的一瞬间，都可能导致严重且永久性的眼睛损伤。本指南提供了如何安全观测太阳的基本信息，以确保您的视力和设备的寿命。

为何太阳观测安全至关重要？

太阳在广阔的频谱范围内发射强烈的电磁辐射，包括可见光、紫外线（UV）和红外线（IR）。我们的眼睛无法承受如此高的强度。以下是每种辐射构成风险的原因：

可见光：即使在阴天，太阳的可见光也可能引起不适和暂时的残影。通过未经滤光的望远镜或双筒望远镜直接暴露于太阳下，会瞬间灼伤视网膜。
紫外线（UV）辐射：紫外线是不可见的，但它会灼伤并损害角膜（眼睛的外层）。长期暴露会增加患白内障和其他眼部疾病的风险。
红外线（IR）辐射：红外线也是不可见的，但它会产生热量。它可能导致视网膜和眼睛其他部位的热灼伤。

视网膜缺乏痛觉感受器，因此损伤可能在您意识到之前就已经发生，等到发现为时已晚。如果不采取适当的安全预防措施，永久性视力丧失是真实存在的可能性。教育自己和他人关于安全观测太阳的知识至关重要。

安全观测太阳的方法

安全观测太阳主要有两种方法：使用经过认证的太阳滤镜和采用投影技术。这两种方法各有优势，适用于不同类型的观测。

1. 经过认证的太阳滤镜

太阳滤镜是专门设计用来阻挡特定比例的太阳光和有害辐射的。它们通常由镀铝聚酯薄膜或涂有反射金属层的玻璃等材料制成。至关重要的是，务必只使用专为太阳观测设计和认证的滤镜。切勿使用自制滤镜、烟熏玻璃、曝光过的胶片或太阳镜，因为这些都不安全，并可能导致严重的眼睛损伤。

太阳滤镜的类型：

物镜滤镜（用于望远镜和双筒望远镜）：这些滤镜放置在望远镜或双筒望远镜的物镜（前端的大透镜）上。它们有各种尺寸以适应不同的仪器。物镜滤镜是望远镜观测最安全、最推荐的选择。
目镜滤镜（用于望远镜）：这些滤镜旋入望远镜的目镜中。通常不推荐使用目镜滤镜，特别是对于较大的望远镜，因为聚焦的太阳光可能因过热而导致滤镜破裂或破碎。这种突然的失效会立即导致永久性的眼睛损伤。如果您绝对必须使用目镜滤镜，请确保其质量上乘并专为太阳观测设计。使用物镜滤镜总是更好的选择。
太阳观测眼镜（日食眼镜）：这些眼镜专为直接观看太阳而设计，例如在日食期间。它们由特殊材料制成，几乎可以阻挡所有太阳光和有害辐射。请务必确保您的日食眼镜符合 ISO 12312-2 国际安全标准。请在眼镜上寻找 ISO 标志和认证声明。

使用太阳滤镜时的重要注意事项：

认证：仅使用符合 ISO 12312-2 国际安全标准的滤镜。该标准确保滤镜能阻挡安全量的光线和辐射。
检查：每次使用前，请仔细检查滤镜是否有任何划痕、针孔或其他损坏。即使是一个微小的瑕疵也可能影响滤镜的有效性，让有害光线通过。
安装：将滤镜牢固地安装在您的望远镜或双筒望远镜上。确保它安装妥当，不会在观测过程中被意外碰掉。观测中滤镜脱落会导致立即的眼睛损伤。
存放：不使用时，请将太阳滤镜存放在安全的地方。保护它免受划痕和其他损坏。
监督：儿童使用太阳滤镜时，务必进行监督。确保他们了解安全的重要性并正确使用滤镜。

2. 太阳投影

太阳投影是一种无需直视太阳的安全简便的观测方法。该方法涉及将太阳的图像投影到屏幕或一张纸上。它特别适合与团体一起观测太阳黑子和日食。

太阳投影的方法：

望远镜投影：将您的望远镜对准太阳（切勿通过目镜观看！）。将太阳的图像聚焦到目镜后方一小段距离处的白色屏幕或纸上。您可能需要调整焦距以获得清晰的图像。遮挡屏幕免受阳光直射，以提高图像对比度。记得给望远镜通风以防止热量积聚。投影时切勿让望远镜无人看管，因为热量积聚可能造成损坏。
针孔投影：在一块纸板或纸上戳一个小孔。将纸板举向太阳，通过针孔将太阳的图像投影到其后方一小段距离的屏幕或纸上。投影的图像会很小，但这是观测日食的安全方法。您还可以利用自然形成的针孔，例如树叶间的缝隙，来投影太阳的图像。
双筒望远镜投影：与望远镜投影类似，将双筒望远镜的一个镜筒对准太阳（同样，切勿通过它观看！）。盖住另一个镜筒以防意外观看。将太阳的图像投影到屏幕上。

使用太阳投影时的重要注意事项：

投影时切勿通过望远镜或双筒望远镜观看。集中的太阳光会立即造成永久性的眼睛损伤。
遮挡投影屏幕免受阳光直射以提高图像对比度。
投影期间保持望远镜或双筒望远镜静止。轻微的移动可能导致图像偏离屏幕。
为望远镜或双筒望远镜通风以防止热量积聚。过多的热量会损坏光学器件。
切勿让设备无人看管，尤其是在有儿童在场的情况下。

特定太阳现象与安全观测实践

太阳黑子

太阳黑子是太阳表面由强磁场引起的临时暗区。它们是值得观测的迷人现象，可以使用太阳滤镜或投影技术看到。使用太阳滤镜时，太阳黑子在明亮的日面上呈现为暗斑。投影法则为更安全的团体观看体验提供了可能。

日食

当日食发生时，月球经过太阳和地球之间，阻挡了太阳光。在日偏食期间，直视太阳时必须始终使用经过认证的太阳观测眼镜（日食眼镜）。只有在短暂的全食阶段（当太阳完全被月球遮挡时）才可以安全地摘下日食眼镜。然而，准确了解全食的开始和结束时间，并在全食前后立即戴上日食眼镜是至关重要的。如果您不确定全食的时间，请始终戴着日食眼镜。

在日环食期间，当月球距离地球较远，无法完全覆盖太阳时，月球周围会留下一个明亮的太阳光环。在日环食期间，没有适当的眼部保护，直视太阳是绝不安全的。您必须始终使用经过认证的太阳观测眼镜。

投影法也非常适合观看日食，特别是对于团体和教育目的。它们让每个人都能安全地观测日食，而无需单独的太阳滤镜。

太阳耀斑和日珥

观测太阳耀斑和日珥通常需要专门的设备，例如氢α（Hα）望远镜。这些望远镜配备了窄带滤镜，只允许氢原子发出的特定波长的光通过，从而揭示太阳色球层中的动态活动。这些望远镜是安全的，因为它们的设计就是为了过滤掉所有有害辐射。然而，切勿尝试在标准望远镜的目镜上附加 Hα 滤镜。这可能极其危险，因为聚焦太阳光的热量会使滤镜破裂，并造成立即的眼睛损伤。Hα 望远镜复杂且昂贵，应仅由经验丰富的观测者使用。

水星或金星凌日

当行星直接经过太阳和地球之间时，就会发生凌日现象，表现为一个穿过日面的小黑点。水星和金星凌日是相对罕见的事件。为了安全地观测凌日，您必须采取与观测太阳黑子或日偏食相同的预防措施。使用经过认证的太阳滤镜或投影技术来保护您的眼睛免受太阳有害辐射的伤害。

与儿童和团体观测的安全提示

教育是关键：在进行任何太阳观测活动之前，教育儿童和其他参与者关于直视太阳的危险以及使用适当安全设备的重要性。
监督至关重要：在太阳观测活动中，始终监督儿童和其他参与者。确保他们正确使用太阳滤镜并遵守所有安全预防措施。
演示正确技术：向参与者展示如何正确安装和使用太阳滤镜，以及如何设置和使用投影方法。
使其有趣且引人入胜：太阳观测可以成为每个人的有趣和有教育意义的体验。通过提问、分享关于太阳的有趣事实以及鼓励参与者分享他们的观测来使其更具吸引力。
从小处着手：从短时间的观测开始，随着参与者对安全程序的熟悉程度增加，逐渐增加观测时长。
准备备用计划：如果天气不适合太阳观测，请准备一个备用计划，例如展示关于太阳的演示文稿或参与其他与天文学相关的活动。

揭穿关于太阳观测的常见误区

误区：你可以安全地通过太阳镜看太阳。 事实：太阳镜不能阻挡足够的太阳有害辐射来保护你的眼睛。它们不适合用于太阳观测。
误区：你可以安全地通过烟熏玻璃或曝光过的胶片看太阳。 事实：这些材料不能提供足够的保护以抵御太阳的有害辐射。它们不适合用于太阳观测。
误区：你可以安全地短暂地看一下太阳。 事实：即使没有适当的眼部保护，短暂地瞥一眼太阳也可能导致严重和永久性的眼睛损伤。
误区：你可以在日落或日出时安全地看太阳。 事实：虽然在日落和日出时太阳的强度有所减弱，但在没有适当眼部保护的情况下直视它仍然不安全。

全球太阳观测安全资源

美国天文学会（AAS）：AAS 提供关于太阳观测安全的全面信息，包括信誉良好的太阳滤镜供应商列表和教育资源。
国际天文学联合会（IAU）：IAU 在全球范围内推广天文学教育和外展活动，并提供有关安全太阳观测实践的资源。
美国国家航空航天局（NASA）：NASA 提供关于太阳观测的教育材料和资源，包括有关即将到来的日食和其他天文事件的信息。
地方天文学会：许多地方天文学会提供公众观测活动和关于太阳观测安全的教育项目。这些学会可以提供使用太阳滤镜和投影技术的实践经验和指导。

结论

安全的太阳观测对于保护您的视力和欣赏我们最近恒星的奇观至关重要。通过使用经过认证的太阳滤镜或投影技术，您可以安全地观测太阳黑子、日食、凌日和其他引人入胜的太阳现象。请记住教育自己和他人关于安全的太阳观测实践，并在观测太阳时始终将安全放在首位。