태양의 흑점을 맨눈으로 관측할 경우 관측자는 남쪽을 향해서 보고 있으므로, 시야의 위쪽이 북쪽이고 왼쪽이 동쪽인 것은 쉽게 알 수 있습니다. 이 경우 시야의 좌표계는 (상=N, 좌=E)로 표현하겠습니다. (그림 1의 왼쪽 그림) 일반적으로 많이 쓰이는 천체망원경은 시야의 상하좌우를 뒤집습니다. 물체의 상하좌우가 뒤집히면 좌표도 이와 마찬가지로 뒤집힙니다. 따라서 물체의 상하좌우를 뒤집는 천체망원경에서 시야의 좌표계는 (상=S, 좌=W)가 됩니다. (그림 1의 오른쪽 그림)

그러나 그림 2처럼 접안렌즈를 빠져나온 빛을 투영지에 투영하여 관찰하는 경우에는 접안렌즈를 통해 직접 관찰하는 경우에 대해 상하좌우의 방향이 다시 뒤집혀서 시야의 좌표계는 맨눈으로 보는 경우와 동일해집니다. 남쪽의 태양을 향해 있는 천체망원경의 접안렌즈를 빠져나온 빛을 반투명 종이에 투영하고 그것을 반투명지의 뒤에서 남쪽을 향하여 본다면 시야 좌표계는 (상=N 좌=E)가 됩니다. 맨눈으로 본 시야 좌표계와 동일합니다. 이것을 투영지의 앞에서 북쪽을 향하여 선 채 관찰한다면 시야 좌표계의 좌우만 바뀌어 오른쪽이 동이 됩니다.

만약, 남쪽의 태양을 향해 있는 천체망원경에서 경통과 접안렌즈 사이에 직각프리즘을 연결하는 경우에는, 직각프리즘의 방향에 따라 시야의 상하 또는 좌우가 다시 뒤집힙니다. 예를 들어, 직각프리즘이 지평면의 위를 향하도록 하여 연결하면 시야의 상하가 다시 바뀌어 (상=N 좌=W)인 시야 좌표계가 얻어집니다. 만약 직각 프리즘을 시계 방향으로 90도 회전시켜 연결하면 시야의 상하가 바뀌는 대신 좌우가 다시 바뀌므로 (상=S 좌=E)인 시야 좌표계가 얻어집니다 (그림 3)

그림 1. 남쪽의 태양을 향해 맨눈 또는 천체망원경으로 관측하는 경우.

그림 2. 태양을 향해 남쪽을 향한 천체망원경의 접안렌즈를 빠져나온 빛을 투영한 경우에는 맨눈으로 보는 것과 동일한 시야 좌표계를 얻게 됩니다. 만약 오른쪽 그림처럼 반투명지에 투영하고 그것을 반투명지의 뒤에서 남쪽을 향하여 본다면 맨눈으로 보는 것과 동일하게 왼쪽이 동 위쪽이 북인 시야 좌표계를 얻습니다. 이것을 투영지의 앞에서 북쪽을 향하여 본다면 왼쪽 그림처럼 오른쪽이 동으로 바뀌는 것은 쉽게 이해할 수 있습니다.

그림 3. 직각 프리즘을 연결한 뒤 접안렌즈를 끼워서 관찰하는 경우. 천체망원경에 접안렌즈를 직접 연결하여 남쪽의 태양을 관찰하는 경우, 시야는 위쪽이 남 오른쪽이 동이 됩니다 (그림 1의 오른쪽 그림). 이 상태에서 접안렌즈와 망원경 사이에 직각프리즘을 끼우되 직각프리즘이 지평면의 위쪽으로 향하도록 끼운다면 시야의 방향은 직각프리즘에 의해 다시 상하가 뒤집힙니다. 그 결과 위의 오른쪽 그림처럼 위쪽이 북 오른쪽이 동인 시야좌표계가 얻어집니다. 그러나, 직각프리즘을 시계방향으로 90도 회전시켜 끼운다면 시야의 좌우가 바뀌게 되므로 위쪽이 남 오른쪽이 서인 시야좌표계가 얻어집니다.

참고문헌

• 빛 모으기와 빛의 경로, http://skyobserver.net/zbxe/astro_obs/32453
• 태양의 투영과 시야의 좌표, http://skyobserver.net/zbxe/astro_obs/32472
• Norton's Star Atlas and Reference Handbook, 16th ed., A.P. Norton (ed. by G.E. Satterthwaite in consultation with Patrick Moore & R.G. Inglis), 1973, Sky Publishing Corporation

푸른행성의 과학, http://www.skyobserver.net/

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