Informace o pozorování Slunce a jiné zajímavosti Statistiky Aktuální údaje o sluneční aktivitě Informace o akcích pořádaných ČAS Informace o Sluneční sekci ČAS Činnost sekce Seznam členů sekce Internetové odkazy na podobně zaměřené stránky
24.4.2009
Sluneční filtr (Vzpomínky a poznámky)
     Autor : Ivan Šolc

 

Po válce jsem začal studovat fyziku, trochu chemii a také astronomii. Měl jsem už jakési zkušenosti se stavbou dalekohledů. Ten nezdařilejší, na němž se podílel především prof. V. Šimák, jsme darovali turnovské hvězdárně, na jejíž stavbě jsme se s bratrem s potěšením podíleli.

            Prof. A. Bečváře jsem znal z jeho článků už před válkou, po válce jsme ho s rodiči navštívili na Skalnatém plese. – Začátkem roku 1950 musel Bečvář (i díky své spolupracovnici) hvězdárnu opustit, přesídlil se svou paní do starého domu v Brandýse nad Labem, kde měl kdysi jeho otec ševcovskou dílnu. Záhy po jeho přestěhování jsem se rozhodl ho se svou dívkou, později manželkou, navštívit.

            Čekali jsme zlomeného muže, chtěli jsme ho potěšit. Ale setkali jsme se s velmi čilým mužem, plným humoru, který nás okamžitě přijal, se svou paní nás hostil a vyprávěl nám, že to se nad ním sám Pán Bůh smiloval, že musel ze své milé hvězdárny odejít, aby mohl dokončit dílo, které začal, hvězdné mapy a katalog. V jeho bytě bylo obrovské rýsovací prkno na stojanu a všude plno literatury i nové korespondence, kde získával nejnovější údaje.

            Rozhovor byl krásný a tam se tenkrát stočil na nové práce B. Lyota, který nějakými krystalovými filtry pozoroval protuberance i chromosféru. Bečvář mi přímo předložil úkol takový filtr udělat, prý také z krystalů, protože jen takový krystalový filtr může být takřka neomezeně stabilní a pozorování s ním, snad i v sériích staletí, jsou proto reprodukovatelná a mohou dát spolehlivé výsledky pro odborná zpracování. Bečvář nevěděl, jak je ten Lyotův filtr sestavený, jen věděl, že je krystalový a polarizuje světlo. Revue d´optique k nám tenkrát nechodil, a tak jsem si lámal hlavu, jak to může být udělané. Vnuknutím shůry mi to asi během měsíce došlo, dal jsem se tedy do práce (dělal jsem tehdy v Tesle VUPEF, kde jsem zaváděl výrobu piezoelektrických krystalů). V Tesle byl k dispozici perfektní přírodní křemen, později jsem dovezl i vápenec. Ředitel byl velice vstřícný, bez všech papírování jsem na tom mohl po práci dělat. Ideu následnosti tloušťky destiček jsem chtěl pro jednoduchost pokusu nahradit skládáním destiček stejné tloušťky podle potřeby. Jenomže i mně došlo, že bude potřeba sehnat víc polarizačních filtrů, které v té době rovněž nebyly. Od Dr. Mikulaschka jsem získal jen 2, víc jich neměl. Nakonec byly destičky hotové, ale polarizátory byly jen dva. – Tady přeruším sled vzpomínek, jen řeknu výsledek, že díky tomu, že jsem měl jen dva polarizátory a díky tomu, že mou beznadějnou situaci zase pomohla vyřešit pomoc z nebe, se narodil řetězový filtr.

            Hlavní fyzikální poučka této etapy je reálnost dobrých krystalových monochromátorů a Bečvářova prozíravost, že jedině krystalové filtry nestárnou, což je pro hvězdáře zásadně důležité. Moc dobře jsem si tyhle důsledky uvědomoval, protože už před tím jsem se pokoušel bez krystalů sestavit filtr H-alfa z barevných skel (to nejde) a jako nadějné jsem přijal řešení Christiansenovým disperzním filtrem. Podařila se mi s ním pološířka pod 30Å, ale tepelně je to zoufale citlivé i nestabilní, tedy k ničemu.

            Pak se spustila výroba pokusných krystalových filtrů, nejdřív v Tesle v Praze, pak v Turnově v pozdějších Monokrystalech, ve Sklářských turnovských brusírnách, pak v Dioptře a nakonec v dílnách ČSAV. Z astronomů nejvíc pomáhal dr. Otavský a pak dr. Valníček, kritik i dobrý propagátor. Dělaly se chyby, hledala se optimální cesta, ale věci se dařily.

            Úplný seznam toho, co se dělo, není, ale velká posila byly i reference a návštěvy kolegů ze SSSR (kam jsme dodali dost velký počet filtrů), prof. Evanse z USA, pokusy s UV sledováním Slunce z družice (prof. Öhman, K. Freda) i dopisy a posudky kolegů z Japonska a Austrálie – a řada dalších. Také jsme vyrobili výkonný filtr pro IČ chromosféru do Francie, to už se vyráběly kvalitní IČ polarizátory HR i UV polarizátory HNP1B. Fungovalo to dobře (jen na žádost zákazníka byl ten IČ filtr nejdříve koncipován s vápencovými polarizátory, dokonce dvoupaprskovými, což je dost aféra!).

 

*

            Teď to všechno další přeskočíme a vynecháme, jen bych rád připojil návrh jednoduchého a snad dobrého filtru pro dvě nejužívanější čáry: H-alfa a K (Ca II).

            K navrženému filtru patří další příslušenství: především na vstupní straně musí být determální filtr, dokonale opticky i funkčně kvalitní. Za ním by měl být hradicí filtr, který propouští jen okolí žádaného maxima. (Pokud se nedaří takový filtr zhotovit běžným postupem – barevná skla, napařovaný Fabry-Perotův filtr alespoň částečně optimalizovaný volbou vhodného řádu vrstvy 2L atd., lze jej doplnit jednou křemennou destičkou a dalším polarizátorem). Velmi dokonalý, ale při dnešním pokroku napařovaných filtrů těžkopádný, je systém hrazení pomocí koincidenčních dvojlomných filtrů. – O tom všem a o mnoha dalších podrobnostech jsme referovali v celé řadě předchozích zpráv.

 


 

            Některé poznámky k použití filtru:

            Hlavní křemenná část se ladí teplotou. Má při sejmutí vápencových členů jen dva polarizátory, což znamená mimořádnou propustnost. Když se postupně doplňuje vhodnými předsádkami, je tato samotná část výborně použitelná i pro řadu dalších zajímavých slunečních čar. – Proto se doporučuje mechaniku tohoto filtru vyrobit jako skládačku. Rozlišovací schopnost jednotlivých dílů i sestavy je uvedena v předchozích zprávách.

            Ovšem pro praktická pozorování je nutné vzít v úvahu, že konečná rozlišovací schopnost má dvě hlavní složky:

  a) Rozlišovací schopnost geometrie obrazu, což je velmi blízké pojmu rozlišovací schopnosti dalekohledu.

  b) Rozlišení spektrální, které ovšem plně nevystihuje jenom pološířka pozorované čáry. Jde tu i o celkový průběh žádaného maxima, i o optickou čistotu zobrazení (nesmí tam být zákaly, zobrazovací soustava se s filtrem musí navrhovat jako jeden celek).

            Další podrobnosti nebudeme zde probírat, jsou v celé sérii publikovaných interních sdělení. Tiskem z toho ovšem nevyšlo prakticky nic, jen v rukopisech.

                       

                                              

                                                                                  Duben 2009, Ivan Šolc

 

 

Redakční poznámka:

 

Rukopis tohoto článku jakož i další technické zprávy jsou uloženy ve Vývojové optické dílně Ústavu fyziky plazmatu AV ČR, v.v.i., v Turnově. Dvojlomné úzkopásmové filtry navržené Dr. Ivanem Šolcem jsou dnes používány při pozorování Slunce na celém světě.  Principy Šolcova filtru jsou popsány v sérii článků v Československém časopise pro fyziku – Šolc, I., Čs. čas. fyz.: 3(1953), 366; 4(1954), 607, 669; 5(1955), 114; 9(1959), 237; 10(1960), 16 – a v článku Šolc, I., Journ. Opt. Soc. Amer.: 55(1965), 621.