Csillagászati spektroszkópia dióhéjban. Konkoly Spektroszkópiai Nyári Iskola

HTML
DOWNLOAD

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Csillagászati spektroszkópia dióhéjban. Konkoly Spektroszkópiai Nyári Iskola"

Tamás Székely
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 Csillagászati spektroszkópia dióhéjban

2 Spektroszkóp általános felépítése

3 Bontóelem prizma (prism) törőszög dn/dλ diszperzió optikai rács (grating) transzmissziós - reflexiós - d osztásköz - 1/d (mm) rácsállandó

4 Szögdiszperzió (angular dispersion) α β d / d rácsegyenlet: m sin sin = d d m = d d cos prizma 2 sin d 2 dn = d d cos 2

5 dx d Lineáris diszperzió (linear dispersion) fcam dβ dx = f cam d λ+dλ λ dβ dx d = f cam d d reciprok lineáris diszperzió: 1 d d = 1/ f cam dx d d cos = m f cam (Å/mm)

6 Felbontóképesség (resolution) fcoll w w = f coll f cam fcam w f cam d d = w' = w dx f coll d x w Δλ a rés felülnézetből felbontóképesség: d cos w = m f coll f coll m R = = w cos d

7 Felbontóképesség prizma: dn = b prizma d b: bázishossz rács : m = W rács d W: rács szélessége A spektroszkóp és a rács felbontóképességének aránya: R sp f coll f coll = = Rrács W w cos w Dcoll f coll 1 és Dcoll 1 w R sp 1 Rrács a kollimátor átmérője

8 Felbontóképesség kisfelbontású sp.: R < 1000 közepes felbontású sp.: 1000 < R < nagyfelbontású sp.: R > extrém nagy felbontás: R >

9 Szabad spektráltartomány (free spectral range, FSR) (m+1) λ2 m λ1 m 1 = d sin m 1 2 = d sin = = d sin m m 1 d sin FSR= = m m 1

10 Fényerő (luminosity) fc S=w l 2 A= / 4 Dcoll =S / f 2 c etendue: S A E sp 2 Dcoll = A = / 4 w l fc L = B E Egyenletesen kivilágított résnél: 2 tel Optimális illesztés: E tel = / 4 D = E sp seeing diszk szögmérete

11 Fényerő vs. felbontás R ~ 1/w => felbontás növelése = résszél. csökkentése L ~ w => résszélesség csökkentése = fényerő csökken A rés kivilágítása ~ Dtel2 => a fényveszteség csökkentéséhez nagyobb távcső kell! Illesztési feltétel: (D/f)tel = (D/f)coll

12 Objektív prizma kis felbontás nemlineáris diszperzió

13 Cassegrain spektroszkóp alacsony rend R = lineáris diszperzió (majdnem...) normál autokollimációs

14 Coudé spektrográf nagy felbontás (R > 50000) fix pozíció (Coudé-fókuszban) egyszerre több rend rögzítése

15 Long slit spektrográf kiterjedt objektumok vizsgálata a rés kül. pontjaiból más-más spektrum

16 Echelle spektrográf magas rend: m>20 echelle rács + keresztdiszperziós elem nagy felbontás: R =

17 magas rend: m>20 echelle rács + keresztdiszperziós elem nagy felbontás: R = széles lefedett spektrális tartomány

18 B: blaze angle (csillogási szög) σ : rácsállandó

19 Grism (prizma+rács, "prács") alacsony rend (m=1,2,3) kis felbontás kompakt méret

20 Multiobjektum-spektrográf Teleszkóp fókusz Multislit Rés mask Kollimátor Diszperziós Kamera elem Távcső Multifibre Nagy távolság Spektrográf optikája Fibrek Távcső Távcső fókusz Fiber poziciónáló Pszeudo-rés

21 2dF 4mm = 70 arcsec 400mm Positioner

22 Fiberek pozícionálása a látómezőben

23 Flames (ESO VLT) OzPoz (AAO) double-buffered fiber positioner at VLT Nasmyth 0.1" accuracy 10" minimum dist. Gravity-stable Giraffe spectrograph Fibre bemenet (single fibres) Pseudoslit

24 Flames fiber köteg 1 fiber helyett 20

arcmin, 340-550 nm, R=850 448 fiber, 1 fiber = 1 sq.

26 VIRUS (Hobby-Eberley Telescope) Visible IFU Replicable Unit Spectrograph 1 IFU: 0.22 sq.arcmin, nm, R= fiber, 1 fiber = 1 sq.arcsec 78 IFU = 30 sq.arcmin per obs., 14 million res.element 0.22 sq. arcmin 20'

27 Hobby Eberly Telescope McDonald Obs., Texas

Hasonló dokumentumok

Spektrográf elvi felépítése. B: maszk. A: távcső. Ø maszk. Rés Itt lencse, de általában komplex tükörrendszer

Spektrográf elvi felépítése. B: maszk. A: távcső. Ø maszk. Rés Itt lencse, de általában komplex tükörrendszer Spektrográf elvi felépítése A: távcső Itt lencse, de általában komplex tükörrendszer Kis kromatikus aberráció fontos Leképezés a fókuszsíkban: sugarak itt metszik egymást B: maszk Fókuszsíkba kerül (kamera