Читать онлайн «Прецизионная фотометрия. Практические основы прецизионной фотометрии и спектрофотометрии звезд»
Автор Миронов А.В.
Основное внимание уделяется методике и технике современной фотоэлектиреческой фотометрии и спектрофотометрии звезд и вопросам применения в наблюдательной практике знаний о распределении энергии в спектре изучаемой звезды, о кривых реакции инструментальной и стандартной фотометрических систем и о кривой прозрачности земной атмосферы.
Пособие предназначено для студентов и аспирантов астрономических специальностей вузов. Оно также может быть полезным лицам, готовящимся самостоятельно проводить астрофотометрические наблюдения.
1. Основные понятия
1. 1 Основные физические величины фотометрии
Пусть на верхнюю границу земной атмосферы за время EMBED Equation. 3 от звезды приходит некоторое количество световой энергии EMBED Equation. 3 и падает нормально на площадку площадью EMBED Equation. 3 . Величина
EMBED Equation. 3 (1. 1)
называется световым потоком и имеет размерность мощности. С помощью фотометра на телескопе мы измеряем именно световой поток.
Световой поток, проходящий через единицу площади, называется освещенностью EMBED Equation. 3 и имеет размерность мощности на см2
EMBED Equation. 3 . (1. 2)
Монохроматическая освещенность EMBED Equation. 3 , т. е. освещенность отнесенная к узкому интервалу длин волн EMBED Equation. 3 , называется удельной освещенностью и обычно имеет размерность эрг/(с×см2×Å)
EMBED Equation. 3 . (1. 3)
Если интервал длин волн выражать не в ангстремах, а в сантиметрах, то величина приобретает размерность эрг с-1-см-3. Согласно ГОСТу она называется спектральной плотностью энергетической освещенности. В этих величинах обычно представляются данные в спектрофотометрических каталогах. Астрономы обычно называют функцию EMBED Equation. 3 распределением энергии в спектре. Величину
EMBED Equation. 3 (1. 4)
мы будем называть монохроматической звездной величиной. Чтобы эта величина приходилась на привычный нам интервал чисел (тот самый, который выбрал давным-давно Гиппарх), в формуле (1. 4) предусмотрена константа.
1. 2 Излучение, воздействующее на прибор, и отклик прибора. Основные формулы гетерохромной фотометрии
Распределение энергии в спектре звезды при прохождении через атмосферу Земли к регистрирующему прибору искажается. Существуют три основных фактора атмосферного ослабления света. Во-первых, это релеевское (молекулярное) рассеяние, вызываемое неоднородностями плотности воздуха, т. е. вариациями количества молекул в элементарном его объеме. Во-вторых, это рассеяние на аэрозольных частицах. К таковым относятся частицы пыли, мельчайшие капельки воды и льда. Океан является мощным и активным поставщиком водного аэрозоля. Источником пылевых частиц в атмосфере служат вулканы, пылевые бури и другие процессы, в том числе и результаты деятельности человека.
Пособие предназначено для студентов и аспирантов астрономических специальностей вузов. Оно также может быть полезным лицам, готовящимся самостоятельно проводить астрофотометрические наблюдения.
1. Основные понятия
1. 1 Основные физические величины фотометрии
Пусть на верхнюю границу земной атмосферы за время EMBED Equation. 3 от звезды приходит некоторое количество световой энергии EMBED Equation. 3 и падает нормально на площадку площадью EMBED Equation. 3 . Величина
EMBED Equation. 3 (1. 1)
называется световым потоком и имеет размерность мощности. С помощью фотометра на телескопе мы измеряем именно световой поток.
Световой поток, проходящий через единицу площади, называется освещенностью EMBED Equation. 3 и имеет размерность мощности на см2
EMBED Equation. 3 . (1. 2)
Монохроматическая освещенность EMBED Equation. 3 , т. е. освещенность отнесенная к узкому интервалу длин волн EMBED Equation. 3 , называется удельной освещенностью и обычно имеет размерность эрг/(с×см2×Å)
EMBED Equation. 3 . (1. 3)
Если интервал длин волн выражать не в ангстремах, а в сантиметрах, то величина приобретает размерность эрг с-1-см-3. Согласно ГОСТу она называется спектральной плотностью энергетической освещенности. В этих величинах обычно представляются данные в спектрофотометрических каталогах. Астрономы обычно называют функцию EMBED Equation. 3 распределением энергии в спектре. Величину
EMBED Equation. 3 (1. 4)
мы будем называть монохроматической звездной величиной. Чтобы эта величина приходилась на привычный нам интервал чисел (тот самый, который выбрал давным-давно Гиппарх), в формуле (1. 4) предусмотрена константа.
1. 2 Излучение, воздействующее на прибор, и отклик прибора. Основные формулы гетерохромной фотометрии
Распределение энергии в спектре звезды при прохождении через атмосферу Земли к регистрирующему прибору искажается. Существуют три основных фактора атмосферного ослабления света. Во-первых, это релеевское (молекулярное) рассеяние, вызываемое неоднородностями плотности воздуха, т. е. вариациями количества молекул в элементарном его объеме. Во-вторых, это рассеяние на аэрозольных частицах. К таковым относятся частицы пыли, мельчайшие капельки воды и льда. Океан является мощным и активным поставщиком водного аэрозоля. Источником пылевых частиц в атмосфере служат вулканы, пылевые бури и другие процессы, в том числе и результаты деятельности человека.
