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闪烁

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闪烁（英语：Twinkling / scintillation），是通过介质观察到的远处发光物体的视亮度、颜色或位置变化的通用术语[1]。如果物体位于地球大气层之外，就像恒星和行星的情况一样，这种现象被称为“天文闪烁”；对于大气中的物体，这种现象被称为“地球闪烁”（terrestrial scintillation）[2]。作为控制视宁度的三个主要因素之一（另外两个因素是光污染和云量），大气的闪烁仅被定义为照度的变化。

夜空中最亮的星星天狼星（视星等 = -1,1）在顶点之前不久的傍晚在南子午线上闪烁，高度为地平线以上20度。在29秒内，天狼星从左到右移动了7.5弧分的弧线。

简单地说，恒星的闪烁是由光穿过湍流大气的不同层引起的。大多数闪烁效应是由通常与温度梯度相关的空气密度的小规模波动引起的异常大气折射引起的[3][4]。闪烁效应在地平线附近比在天顶附近（直接在头顶）更明显[5]，因为地平线附近的光线在到达观察者之前必须穿透更密集的大气层，并且在大气层中有更长的路径。大气闪烁是使用闪烁计定量量测的[6]。使用孔径更大的接收器可以减少闪烁的影响；这种效应被称为“孔径平均化”（aperture averaging）[7][8]。

来自恒星和其它天体的光较可能会闪烁[9]，行星影像则较不易因闪烁产生明显变化[10][11]。 恒星之所以闪烁，是因为它们离地球太远，以至于它们看起来像点光源，很容易受到地球大气湍流的干扰，就像透镜和棱镜一样，改变了光的路径。靠近地球的大型天体，如月球和其它行星，包含空间中的许多点，可以被解析为具有可观测直径的物体。当多个观察到的光点穿过大气层时，它们的光线偏差会平均下来，观众会感觉到来自它们的光线变化较小[12][13]。

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参考资料

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  1. ^ Wang, Ting-I; Williams, Donn;. Scintillation technology bests NIST. InTech. 2005-05-01 [2024-07-25]. （原始内容存档于2013-10-04） （英语）. 
  2. ^ NASA Aerospace Science and Technology Dictionary. NASA.gov. 美国国家航空航天局. [2024-07-25]. （原始内容存档于2005-03-27） （英语）. 
  3. ^ Sofieva, V. F.; Dalaudier, F.; Vernin, J. Using stellar scintillation for studies of turbulence in the Earth's atmosphere. Philosophical Transactions of the Royal Society (The Royal Society). 2013-01-13, 371 (1982): 20120174. ISSN 1364-503X. PMID 23185055. doi:10.1098/rsta.2012.0174   （英语）. 
  4. ^ VanCleave, Janice. Stellar Scintillation: Twinkling Stars. JVC's Science Fair Projects. 2010-05-02 [2024-07-25]. （原始内容存档于2023-02-11） （英语）. 
  5. ^ Scintillation or Atmospheric Boil. noaa.gov. 美国国家海洋和大气管理局. [2024-07-25]. （原始内容存档于2018-03-11） （英语）. 
  6. ^ Chun, M.; Avila, R. Turbulence profiling using a scanning scintillometer. Astronomical Site Evaluation in the Visible and Radio Range (Astronomical Society of the Pacific): 72–78. [2024-07-25]. （原始内容存档于2024-06-06） （英语）. 
  7. ^ Perlot, N.; Fritzsche, D. Aperture-Averaging – Theory and Measurements (PDF). elib – Electronic Library. [2024-07-25]. （原始内容 (PDF)存档于2013-10-04） （英语）. 
  8. ^ Andrews, C.; Phillips, R. L.; Hopen, C. Aperture averaging of optical scintillations. Waves in Random Media (Taylor & Francis). 2000, 10 (1): 53–70. S2CID 120797868. doi:10.1088/0959-7174/10/1/305 （英语）. 
  9. ^ Wheelon, Albert D. Electromagnetic Scintillation: Volume 2, Weak Scattering. Cambridge University Press. 2003. ISBN 978-1-139-43960-2. 
  10. ^ Kenyon, S. L.; Lawrence, M. et al. Atmospheric Scintillation at Dome C, Antarctica (PDF). Publications of the Astronomical Society of the Pacific (Astronomical Society of the Pacific). 2006-06-21, 118: 924–932 [2024-07-25] （英语）. 
  11. ^ Ellison, M. W. Why do Stars Twinkle?. Irish Astronomical Journal. 1952, 2 (1): 5–8. Bibcode:1952IrAJ....2....5E. 
  12. ^ Graham, John A. Why do stars twinkle?. Scientific American. 2005-10-24 [2024-07-25]. （原始内容存档于2013-12-13） （英语）. 
  13. ^ Byrd, Deborah;. Why don’t planets twinkle as stars do?. Earthsky. 2023-06-28 [2024-07-25]. （原始内容存档于2024-08-22） （英语）. 
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