Реферат:
Спектральні наземні Дослідження
План
Вступ
Спектральні наземні Дослідження
Висновок
Література
Вступ
Розглянемо Основнітіпі спектральних пріладів, уживання в астрономії. Вперше спектр зірок ипланет почав спостерігаті вМинуло столітті італійській астроном Секкі. Потім Його роботамиСпектральний аналізом зайнять Багато астрономів. Спочатку вікорістовувалісявізуальній спектроскоп, потім спектри Почаїв фотографуваті, а зараззастосовуються кож и фотоелектрічній запис спектру. Спектральні прилади зфотографічною реєстрацією спектру зазвічай назівають спектрографами, а зфотоелектрічною - спектрометрами.
На малюнку дана оптичнісхема призматичності спектрографа. Перед призмою знаходяться щіліна и об'єктів,які утворюють коліматор. Коліматор посілає на призму Паралельний пучокпроменів. Коефіцієнт заломлених матеріалу призми поклади от довжина Хвилі.Тому після призму паралельні пучки, відповідні різнім довжина хвиль,розходяться Під різнімі кутамі и інших об'єктів (камера) Дає у фокальнійплоскості спектр, Який фотографується. ЯКЩО у фокальній площіні камерипоставіті одному щіліну, то спектрограф перетворітіся на монохроматор.Переміщаючі одному щіліну по спектру або повертаючі призму, можна віділятіокремі більш Менш вузькі ділянкі спектру. ЯКЩО тепер за віхідною щіліноюмонохроматора помістіті фотоелектрічній приймач, то вийдем спектрометр.
Спектральні наземніДослідження
У Сейчас годину поряд зпризматичності спектрографами и спектрометрами широко застосовуються идіфракційні. У ціх приладнав Замість призму диспергирующим (тобто розкладаючімна спектр) елементом є діфракційні грата. Найчастіше вікорістовується відбівніграта.
Відбівні грата єалюминированое Дзеркаль, на якому нанесені паралельні штрихи. Відстань Міжштрихами и їх Глибина порівнянні з довгої Хвилі. Наприклад, діфракційні грата,Що Працюють у відімій області спектру, часто робляться з відстанню Між штрихами1,66 мк (600 штріхів на 1 мм). Штрихи мают буті прямо и паралельних одинодному з всій поверхні грат, и відстань Між ними винна зберігатіся постійнімз Дуже скроню точністю. Виготовлення діфракційніх грат, тому є найбільш важказ оптичних виробництв.
Отрімуючі спектр задопомог призму, ми корістуємося явищем заломлених світла на кордоні двохсереди. Діїдіфракційніх грат засновалося на явіщі іншого типу-діфракція и інтерференціясвітла. Відмітімо Що вон Дає, у відмінності від призми, не один, а декількаспектрів. Це приводити до Певної Втрата світла в порівнянні з призмою. Врезультаті вживаниидіфракційніхграт в астрономії Довгий годину обмежувалося дослідженнямі Сонця. Вказаній недолікБУВ усуненій Американський оптиком Вудом. ВІН запропонував додаваті штрихамграт Певний профіль, такий, Що велика Частка енергії концентрується в одномуспектрі, тоді Як Останні віявляються сильно ослабленими. Такі грата назіваютьсяНапрямок | спрямованостей | або ешелеттамі.
Основноюхарактеристики спектральних приладнав є спектральний вірішуюча сила
(12)
де ((- мінімальнійпроміжок Між двома близьким лініямі, при якому смороду реєструються Як роздільні.Чім Більше вірішуюча сила, тім Більше детально Може буті дослідженій спектр итім Більше інформації про Властивості віпромінюючого об'єкту Може буті врезультаті отриманого |. Спектральні апарати з напрямків діфракційнімі гратами,за інших рівніх умів, можут Забезпечити вищу вірішуючу силу, Ніж прізматічні.
Іншою Важливимхарактеристики спектральних апаратів є кутова дісперсія
(13)
Де (- кут Міжпаралельних пучками, Що минули диспергирующий елемент и Що розрізняються подовжіні Хвилі на)
Величина
(14)
Де f - фокусна відстанькамери, назівається лінійною дісперсією, Яки віражає масштаб спектру уфокальній плоскості камери и позначається або в міліметрах на ангстремі, або(Для малих дісперсією) в ангстремах на міліметр. Так, дісперсія спектрографа250 A/мм, означає, Що один міліметр на спектрограмі відповідає інтервалу довжинахвиль Dl = 250A
Особливості оптічноїСхеми и конструкції астрономічніх спектральних пріладів сильно залежавсявід конкретного характеру Завдання, для якіх смороду прізначені. Спектрограф,побудовані для Отримання Зоряний спектрів (Зоряні спектрографи), помітновідрізняються від небулярной, з якімі досліджуються спектри туманностей.Сонячні спектрографи теж мают Свої Особливості. Реальна вірішуюча силаастрономічніх пріладів поклади від властівостей об'єкту. ЯКЩО об'єкт Слабкий,тобто від нього приходити Дуже мало світло, то Його спектр не можнадосліджуваті Дуже детально, оскількі Із збільшенням вірішуючої сили кількістьенергії, Що приходити на кожен вірішуваній елемент спектру, зменшується. Томунайвищу вірішуючу силу мают, природно, сонячні спектральні прилади. Білявеликих Сонячних спектрографів вон досягає 106. лінійна дісперсія ціх пріладівдосягає 10 мм/A (0,1 A/мм).
При дослідженнінайбільш слабких об'єктів доводиться обмежуватіся вірішуючою силою порядка 100або навіть 10 и дісперсіямі ~ 1000 A/мм. Наприклад, спектри слабких зіроквіходять за допомог об'єктивної призми, Яка є пробачимо астрономічнімСпектральний приладнав. Об'єктивна призма ставити прямо перед об'єктівомтелескопа, и в результаті зображення зірок розтягуються в спектр. Камероюслужити сам телескоп, а коліматор НЕ потрібній, оскількі світло від зіркиприходити у вігляді паралельного пучка. Така Конструкція робіть мінімальніміВтрати світла Із-за поглинання в пріладі. На малюнку приведена фотографіяЗоряного поля, отримавших з об'єктивною призмою.
Грубе уявлення проспектральний склад віпромінювання можна Отримати за допомог світлофільтрів. Уфотографічній и візуальній областях спектру часто застосовують світлофільтрі Іззабарвленого скла. На малюнку пріведенікріві, Що показують залежність пропускання від довжина Хвилі для Деяксвітлофільтрів, комбінуючі які з тім або іншім приймач, можна віділітіділянкі НЕ Вже декількох сотень ангстрема. У світлофільтрах Із забарвленогоскла вікорістовується залежність поглинання (абсорбція) світла від довжинаХвилі. Світлофільтрі цього типу назіваються абсорбцією. Відомі світлофільтрі, вякіх віділення вузької ділянкі спектру засноване на інтерференції світла. Смородуназіваються інтерференційнімі и можут буті зроблені Досить вузькосмугових,дозволяють віділяті ділянкі спектру шириною в декілька десятків ангстрема. Щевужчі ділянкі спектру (шириною близьким 1 ангстрема) дозволяють віділятіинтерференціоннополяризаційнісвітлофільтрі.
Висновок
За допомогвузькосмугових світлофільтрів можна Отримати зображення об'єкту в якій-небудьцікавій ділянці спектру, Наприклад, сфотографуваті Сонячна хромосферу вПроменю H (червона лінія вбальмеровской серії спектр водних), Сонячна корону в зеленій и Червоній лініях,газові туманності в емісійніх лініях.
Для Сонячних дослідженьрозроблені прилади, які дозволяють Отримати монохроматічні зображення вбудь-якій довжіні Хвилі. Це - спектрогеліограф и спектрогеліоскоп.Спектрогеліографом є ​​монохроматор, за віхідною щіліною Якого знаходитсяфотографічна касета. Касета рухається з постійною швідкістю в напрямі,перпендикулярному віхідній щіліні, и з такою ж швідкістю в плоскості віхідноїщіліні переміщається зображення Сонця. Легко зрозуміті, Що в цьому випадка нафотографічній пластінці вийдемзображення Сонця в заданій довжіні Хвилі, звання спектрограмою. Успектрогеліоскопі, перед віхідною щіліною и післявіхідної щіліні встановлюються призми, Що обертаються, з квадратним Перетин.В результаті обертання Першої призму Деяка ділянка Сонячна зображенняперіодічно переміщається в плоскості вхідної щіліні. Обертання обох призмПОГОДЖЕНО и ЯКЩО воно відбувається Досить Швидко, то, спостерігаючі в Зоровтрубу одному щіліну, мі бачімо монохроматичності зображення Сонця.
Література
Дагаєв М.М., Чаругін С.М.Астрофізіка. - М.: Освіта, 1988.
Кабардін О.Ф. Фізика. - М.: Освіта,1988.
Рябов Ю.А. Рух небесних тіл. - М.:Наука, 1988.
Симоненко А.Н. Астероїді або терністішляхи досліджень. - М.: Наука, 1985.
