PÁPICS PÉTER ISTVÁN CSILLAGÁSZATI SPEKTROSZKÓPIA HF FELADAT: egy tetszőleges nyers csillagspektrum választása, ábrakészítés IDL-ben (leírása az

Hasonló dokumentumok
Az [OIII] vonal hullámhossza = 3047,50 Ångström Maximális normált fluxus = 7,91E-12 Szigma = 0,18 Normálási tényező = 3,5E-12 A Gauss-görbe magassága

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

Modern Fizika Labor. A mérés száma és címe: A mérés dátuma: Értékelés: Infravörös spektroszkópia. A beadás dátuma: A mérést végezte:

Abszorbciós spektroszkópia

OPTIKA. Fénykibocsátás mechanizmusa fényforrás típusok. Dr. Seres István


Milyen színűek a csillagok?

Mérések a piszkés tetői kis és közepes felbontású spektrográffal

Összefoglaló. a Csillagász MSc kötelező nyári szakmai gyakorlatáról. Írta: Barna Barnabás. Témavezető: Dr. Szabó M. Gyula

Nagyfelbontású spektrumok redukálása a

Mérési jegyzőkönyv. 1. mérés: Abszorpciós spektrum meghatározása. Semmelweis Egyetem, Elméleti Orvostudományi Központ Biofizika laboratórium

Modern fizika laboratórium

Modern Fizika Labor Fizika BSC

Cassegrain-spektrum feldolgozása az IRAF-ban

A kálium-permanganát és az oxálsav közötti reakció vizsgálata 9a. mérés B4.9

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban A fény; Abszorpciós spektroszkópia

Modern Fizika Laboratórium Fizika és Matematika BSc 8. Alkáli spektrumok

Abszorpciós spektrumvonalak alakja. Vonalak eredete (ld. előző óra)

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban 4/11/2016. A fény; Abszorpciós spektroszkópia

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

Mikroszkóp vizsgálata Folyadék törésmutatójának mérése

Modern Fizika Labor. Fizika BSc. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: 12. mérés: Infravörös spektroszkópia május 6.

9. Fényhullámhossz és diszperzió mérése jegyzőkönyv

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István


Különleges csillagok spektrumvonalainak azonosítása

Hőmérsékleti sugárzás

Abszorpciós spektroszkópia

Csillagászati spektroszkópia dióhéjban. Konkoly Spektroszkópiai Nyári Iskola

A fény tulajdonságai

A fény keletkezése. Hőmérsékleti sugárzás. Hőmérsékleti sugárzás. Lumineszcencia. Lézer. Tapasztalat: a forró testek Hőmérsékleti sugárzás

Az időtől független Schrödinger-egyenlet (energia sajátértékegyenlet), A Laplace operátor derékszögű koordinátarendszerben

Modern fizika laboratórium

5. Az adszorpciós folyamat mennyiségi leírása a Langmuir-izoterma segítségével

A hőmérsékleti sugárzás

Függvények ábrázolása

Mikrohullámok vizsgálata. x o

Növények spektrális tulajdonságának vizsgálata Kovács László, Dr. Borsa Béla, Dr. Földesi István FVM Mezőgazdasági Gépesítési Intézet

Műszeres analitika II. (TKBE0532)



Modern Fizika Labor. Fizika BSc. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: 9. mérés: Röntgen-fluoreszcencia analízis április 22.




2. Interpolációs görbetervezés

Módszerfejlesztés emlőssejt-tenyészet glükóz tartalmának Fourier-transzformációs közeli infravörös spektroszkópiai alapú meghatározására

Pulzáló változócsillagok és megfigyelésük I.

2. OPTIKA 2.1. Elmélet Geometriai optika

MAL és VM javítási útmutató

Méréselmélet és mérőrendszerek 2. ELŐADÁS (1. RÉSZ)

Modern Fizika Labor. 12. Infravörös spektroszkópia. Fizika BSc. A mérés dátuma: okt. 04. A mérés száma és címe: Értékelés:

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉP SZINT Függvények

Modern Fizika Labor. 11. Spektroszkópia. Fizika BSc. A mérés dátuma: dec. 16. A mérés száma és címe: Értékelés: A beadás dátuma: dec. 21.

Biofizika. Sugárzások. Csik Gabriella. Mi a biofizika tárgya? Mi a biofizika tárgya? Biológiai jelenségek fizikai leírása/értelmezése

JASCO FTIR KIEGÉSZÍTŐK - NE CSAK MÉRJ, LÁSS IS!

Gamma-röntgen spektrométer és eljárás kifejlesztése anyagok elemi összetétele és izotópszelektív radioaktivitása egyidejű elemzésére

Matematikai geodéziai számítások 6.

1. tétel. 1. Egy derékszögű háromszög egyik szöge 50, a szög melletti befogója 7 cm. Mekkora a háromszög átfogója? (4 pont)

Matematikai geodéziai számítások 6.

Spektrográf elvi felépítése

8. Hét. feladatok. RBC modell

Sugárzáson, és infravörös sugárzáson alapuló hőmérséklet mérés.

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

A Planck-eloszlásokról és a fényforrások ekvivalens színhőmérséklet -eiről Erbeszkorn Lajos

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Függvények

Automatikus irányzás digitális képek. feldolgozásával TURÁK BENCE DR. ÉGETŐ CSABA

Matematikai geodéziai számítások 10.

b) Ábrázolja ugyanabban a koordinátarendszerben a g függvényt! (2 pont) c) Oldja meg az ( x ) 2

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉP SZINT Függvények

függvény grafikonja milyen transzformációkkal származtatható az f0 : R R, f0(

Abszolútértékes egyenlôtlenségek

Folyadékszcintillációs spektroszkópia jegyz könyv

4_Gnuplot1. October 11, Jegyzetben az 3. fejezet (36-től 52.-ig oldalig).

Abszolút és relatív aktivitás mérése

10. mérés. Fényelhajlási jelenségek vizsgála

MATEMATIKA PRÓBAÉRETTSÉGI 2013 I. rész

Q 1 D Q 2 (D x) 2 (1.1)

Mérési adatok illesztése, korreláció, regresszió

ESR-spektrumok különbözı kísérleti körülmények között A számítógépes értékelés alapjai anizotróp kölcsönhatási tenzorok esetén

Fedési kett scsillagok fotometriai mérése, az adatok feldolgozása

Matematikai geodéziai számítások 8.

Atommodellek de Broglie hullámhossz Davisson-Germer-kísérlet

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉP SZINT Függvények

Egyenletek, egyenlőtlenségek grafikus megoldása TK. II. kötet 25. old. 3. feladat

end function Az A vektorban elõforduló legnagyobb és legkisebb értékek indexeinek különbségét.. (1.5 pont) Ha üres a vektor, akkor 0-t..

11.3. Az Achilles- ín egy olyan rugónak tekinthető, amelynek rugóállandója N/m. Mekkora erő szükséges az ín 2 mm- rel történő megnyújtásához?

19. A fényelektromos jelenségek vizsgálata

Programozás. (GKxB_INTM021) Dr. Hatwágner F. Miklós február 18. Széchenyi István Egyetem, Gy r

Alkalmazás a makrókanónikus sokaságra: A fotongáz

Alapozó terepgyakorlat Klimatológia

Függvények Megoldások

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉPSZINT Függvények

ÁLLAPOTFÜGGŐ KARBANTARTÁST SEGÍTŐ INTEGRÁLT DIAGNOSZTIKAI RENDSZER. Dr. Nagy István, Kungl István. OKAMBIK Pécs, április

Abszorpciós fotometria

MATEMATIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

e (t µ) 2 f (t) = 1 F (t) = 1 Normális eloszlás negyedik centrális momentuma:

Abszorpció, emlékeztetõ

B2. A FÉNY FOGALMA, FÉNYJELENSÉGEK ISMERTETÉSE,

SZÍNES KÉPEK FELDOLGOZÁSA

Átírás:

PÁPICS PÉTER ISTVÁN CSILLAGÁSZATI SPEKTROSZKÓPIA 1. 3. HF FELADAT: egy tetszőleges nyers csillagspektrum választása, ábrakészítés IDL-ben (leírása az objektum, a műszer, és az időpont megjelölésével). A kontinuum és egy vonal számszerű jellemzése. FORRÁS: NOAO (National Optical Astronomy Observatory) The Indo-U.S. Library of Coudé Feed Stellar Spectra (http://www.noao.edu/cflib/) A spektrumot.txt formátumban töltöttem le, és IDL-vel készítettem (a parancsokat a dokumentum végénél csatolom) az összes alább látható ábrát. A tengelyeken az Ångstömben mért hullámhossz illetve az intenzitás szerepel utóbbi 5550 Ångstöm hullámhosszra normálva, hogy az megfeleljen az 1998-as Pickles-féle összeállításnak, melyet a készítők referenciaalapnak választottak katalógusuk megalkotásánál. Az általam választott csillag adatai: Név RA DEC B V Típus V(rad) T(eff) [Fe/H] log(g) HD 34578 05:20:00.92 +33:57:29.0 5,30 5,05 A5II -4,5 8300 0,16 1,85 1. ábra: a teljes spektrum A spektrumról: nagyon erősek és feltűnőek a Hidrogén Balmer-sorozatának vonalai ez az A színképtípus legáltalánosabb jellemzője. Az eredeti, nagyobb felbontású spektrumban más elemek vonalai is könnyen beazonosíthatóak (pl. ionizált fémek vonalai). A legmélyebb abszorpciós vonalak mind a hidrogénhez tartoznak. 8500 Ångstöm után szépen kivehetők a Paschen-sorozat vonalai is. A következőkben bemutatom a spektrumot nagyfelbontású részletekben, melyeken több vonalat is megjelöltem, majd külön a főbb Balmer-vonalak környezetének az IDL scripttel automatikusan generált ábráit, végül log-log skálás ábrázolásokat és Planck illesztést. Ez utóbbit 10500 K hőmérséklettel készítettem nagyjából így lett a legjobb az illeszkedés. 1

{A NOAO gyűjteményében 1273 csillag spektruma található meg, melyeket a Kitt Peak National Observatory 0,9 m-es Coudé Feed távcsövével készítettek. Az eredeti diszperzió 0,44 Ångstöm/pixel, míg a felbontást az 1 Ångstöm-ös FWHM jellemzi (a spektrográfhoz egy Loral 3K 1K méretű CCD-t csatoltak). 3460 és 9464 Ångstöm-ös tartományt fedtek le, ehhez 5 különböző észlelésre volt szükség, különböző résbeállítások mellett. 885 csillagra ezek a megfigyelések teljes, szakadásmentes spektrumot eredményeztek, a többi objektum esetében bizonyos hullámhossztartományok hiányosak. A csillagokat úgy választották meg, hogy a különböző paramétereket a lehető legszélesebb tartományban lefedhessék. Szempont volt az effektív 2

hőmérséklet, a felszíni gravitációs gyorsulás, a [Fe/H] arány és a spektráltípus. A project célja egy automatikus spektrálklasszifikációnak alapot adó átfogó katalógus megalkotása volt. (További információ: http://www.noao.edu/cflib/valdes.ps)} 2-7. ábrák: spektrumrészletek vonalakkal 3

8-11. ábra: választott Balmer-vonalak környezete 4

12. ábra: Az illesztett Planck-függvény 13. ábra: A Hα vonal környezete az illesztett Planck-függvénnyel 14. ábra: Planck-függvény illesztését tartalmazó spektrum logaritmikus skálán 5

15. ábra: a Planck-függvény levonása után megmaradt normált spektrum A spektrum kontinuum része jól közelíthető egy 5550 nm-nél 1 intenzitásra normált 10500 K-es Planck függvénnyel. Ennek képlete: I λ 2hc = 5 λ 2 e hc 1 kλt 1 Az IDL-el megkerestettem a fent ábrázolt vonalak pontos helyét és minimum értékét, ezeket a következő táblázatban közlöm, majd következik a melléklet az IDL scripttel. Vonal MELLÉKLET: lambda int. H alfa 6562.6 0.2211731 H beta 4861.4 0.3391772 H gamma 4340.6 0.3409962 H delta 4101.8 0.3977816 ;pro spabra ;az int-ben van a Planck ;az int2-ben van az R-J ;a spektrum 15011 soros, ezert N=15010 kell legyen! Beolvasas: N=15011 T=10500 lambda=fltarr(n) lambdameter=fltarr(n) intenzitas=fltarr(n) int=fltarr(n) int2=fltarr(n) intnormalt=fltarr(n) openr,1,'a5idl.dat' i=0 Budapest, 2006. október 11. 6

while (not eof(1)) do begin readf,1,ertek1,ertek2 lambda[i]=ertek1 lambdameter[i]=(ertek1)*(1e-10) intenzitas[i]=ertek2 i=i+1 endwhile close,1 ;most johet az abrakeszires, hogy lassam mi lesz majd a ps-ben window,0,retain=2 ystyle=1,yrange=[0,2.2],ytitle='relative intensity',$ ;es ugyan ezt ps-be is, de tobb reszbe vagva device,filename='spektrum1.ps',xsize=20,ysize=8 xstyle=1,xrange=[3500,4500],xtitle='lambda [Ångström]',$ ystyle=1,yrange=[0,2.2],ytitle='relative intensity',$ title='hd 34578 (A5II) 3500-4500 Ĺ' device,filename='spektrum2.ps',xsize=20,ysize=8 xstyle=1,xrange=[4500,5500],xtitle='lambda [Ångström]',$ ystyle=1,yrange=[0,1.8],ytitle='relative intensity',$ title='hd 34578 (A5II) 4500-5500 Ĺ' device,filename='spektrum3.ps',xsize=20,ysize=8 xstyle=1,xrange=[5500,6500],xtitle='lambda [Ångström]',$ ystyle=1,yrange=[0,1.2],ytitle='relative intensity',$ title='hd 34578 (A5II) 5500-6500 Ĺ' device,filename='spektrum4.ps',xsize=20,ysize=8 xstyle=1,xrange=[6500,7500],xtitle='lambda [Ångström]',$ ystyle=1,yrange=[0,0.8],ytitle='relative intensity',$ title='hd 34578 (A5II) 6500-7500 Ĺ' 7

device,filename='spektrum5.ps',xsize=20,ysize=8 xstyle=1,xrange=[7500,8500],xtitle='lambda [Ångström]',$ ystyle=1,yrange=[0,0.5],ytitle='relative intensity',$ title='hd 34578 (A5II) 7500-8500 Ĺ' device,filename='spektrum6.ps',xsize=20,ysize=8 xstyle=1,xrange=[8500,9500],xtitle='lambda [Ångström]',$ ystyle=1,yrange=[0,0.5],ytitle='relative intensity',$ title='hd 34578 (A5II) 8500-9500 Ĺ' ;legyen ugyan ez, de log-log skalan window,1,retain=2 plot,lambda,intenzitas,/xlog,/ylog,$ ystyle=1,yrange=[0.1,2.2],ytitle='relative intensity',$ ;es ugyan ezt ps-be is device,filename='spektrumlog.ps',xsize=20,ysize=8 plot,lambda,intenzitas,/xlog,/ylog,$ ystyle=1,yrange=[0.1,2.2],ytitle='relative intensity',$ ;jo, es legyen egy abra rajta a planck gorbevel window,2,retain=2 ystyle=1,yrange=[0,2.2],ytitle='relative intensity',$ c=299792458 h=6.626068e-34 k=1.3806503e-23 i=0 while (i LT 15010) do begin int[i]=2*h*c*c/lambdameter[i]/lambdameter[i]/lambdameter[i]/$ lambdameter[i]/lambdameter[i]/exp(h*c/k/t/lambdameter[i] -1) i=i+1 endwhile ;int-et 5550 A-ra normalni kell int=int/int[5230] oplot,lambda,int 8

;es akkor mar ez is legyen meg ps-ben device,filename='spektrumplanck.ps',xsize=20,ysize=8 ystyle=1,yrange=[0,2.2],ytitle='relative intensity',$ oplot,lambda,int ;akkor ez is kell log-log skalan window,3,retain=2 plot,lambda,intenzitas,/xlog,/ylog,$ ystyle=1,yrange=[0.1,2.2],ytitle='relative intensity',$ oplot,lambda,int ;es akkor mar ez is legyen meg ps-ben device,filename='spektrumplancklog.ps',xsize=20,ysize=8 plot,lambda,intenzitas,/xlog,/ylog,$ ystyle=1,yrange=[0.1,2.2],ytitle='relative intensity',$ oplot,lambda,int ;keressuk meg hol is van pontosan a H alfa vonal: ;2-es utotaggal a megvagott vektorokat jelolom intervallum=where((lambda GE 6400)and(lambda LE 6700)) lambda2=lambda(intervallum) intenzitas2=intenzitas(intervallum) m1=min(intenzitas2,min_subscript) mm1=max(intenzitas2,max_subscript) print,"the H alfa line is at: ",lambda2(min_subscript)," (Ĺ)" print,"with a minimum intensity of: ",m1 h1=lambda2(min_subscript) ;meg kell ennek a vonalnak a kornyezete window,4,retain=2 xstyle=1,xrange=[h1-100,h1+100],xtitle='lambda [Ångström]',$ ystyle=1,yrange=[m1-0.1,mm1+0.1],ytitle='relative intensity',$ title='h alfa line' oplot,lambda,int+0.025 ;es ugyan ezt ps-be is device,filename='spektrumhalfa.ps',xsize=20,ysize=8 9

xstyle=1,xrange=[h1-100,h1+100],xtitle='lambda [Ångström]',$ ystyle=1,yrange=[m1-0.1,mm1+0.1],ytitle='relative intensity',$ title='h alfa line' ;es legyen egy olyan, amin illesztett Planck is van! device,filename='spektrumhalfaplanck.ps',xsize=20,ysize=8 xstyle=1,xrange=[h1-100,h1+100],xtitle='lambda [Ångström]',$ ystyle=1,yrange=[m1-0.1,mm1+0.1],ytitle='relative intensity',$ title='h alfa line' oplot,lambda,int+0.025 ;keressuk meg hol is van pontosan a H beta vonal: ;2-es utotaggal a megvagott vektorokat jelolom intervallum=where((lambda GE 4750)and(lambda LE 4950)) lambda2=lambda(intervallum) intenzitas2=intenzitas(intervallum) m2=min(intenzitas2,min_subscript) mm2=max(intenzitas2,max_subscript) print,"the H beta line is at: ",lambda2(min_subscript)," (Ångström)" print,"with a minimum intensity of: ",m2 h2=lambda2(min_subscript) ;es a vonal kornyezete ps-be device,filename='spektrumhbeta.ps',xsize=20,ysize=8 xstyle=1,xrange=[h2-100,h2+100],xtitle='lambda [Ångström]',$ ystyle=1,yrange=[m2-0.1,mm2+0.1],ytitle='relative intensity',$ title='h beta line' ;keressuk meg hol is van pontosan a H gamma vonal: ;2-es utotaggal a megvagott vektorokat jelolom intervallum=where((lambda GE 4250)and(lambda LE 4450)) lambda2=lambda(intervallum) intenzitas2=intenzitas(intervallum) m3=min(intenzitas2,min_subscript) mm3=max(intenzitas2,max_subscript) print,"the H gamma line is at: ",lambda2(min_subscript)," (Ångström)" print,"with a minimum intensity of: ",m3 h3=lambda2(min_subscript) ;es a vonal kornyezete ps-be device,filename='spektrumhgamma.ps',xsize=20,ysize=8 10

xstyle=1,xrange=[h3-100,h3+100],xtitle='lambda [Ångström]',$ ystyle=1,yrange=[m3-0.1,mm3+0.2],ytitle='relative intensity',$ title='h gamma line' ;keressuk meg hol is van pontosan a H delta vonal: ;2-es utotaggal a megvagott vektorokat jelolom intervallum=where((lambda GE 4000)and(lambda LE 4200)) lambda2=lambda(intervallum) intenzitas2=intenzitas(intervallum) m4=min(intenzitas2,min_subscript) mm4=max(intenzitas2,max_subscript) print,"the H delta line is at: ",lambda2(min_subscript)," (Ångström)" print,"with a minimum intensity of: ",m4 h4=lambda2(min_subscript) ;es a vonal kornyezete ps-be device,filename='spektrumhdelta.ps',xsize=20,ysize=8 xstyle=1,xrange=[h4-100,h4+100],xtitle='lambda [Ångström]',$ ystyle=1,yrange=[m4-0.1,mm4+0.2],ytitle='relative intensity',$ title='h delta line' ;log-log abrazolas R-J illesztessel, ami nem tul szep, nem is kell... ;i=0 ;while (i LT 15010) do begin ; int2[i]=2*k*c*t/lambdameter[i]/lambdameter[i]/lambdameter[i]/lambdameter[i] ; i=i+1 ;endwhile ;int2-t 5550 A-ra normalni kell ;int2=int2/int2[5213] ;akkor ez is kell log-log skalan ;window,5,retain=2 ;plot,lambda,intenzitas,/xlog,/ylog,$ ; ;ystyle=1,yrange=[0.1,2.2],ytitle='relative intensity',$ ; ;oplot,lambda,int2 ;es akkor mar ez is legyen meg ps-ben ; ;device,filename='spektrumrjlog.ps' ;plot,lambda,intenzitas,/xlog,/ylog,$ ; ;ystyle=1,yrange=[0.1,2.2],ytitle='relative intensity',$ ; 11

;oplot,lambda,int2 ; ; ;meg egy olyan abra, ahol a Planck le van vonva (kb egyenes kell legyen ez is) intnormalt=intenzitas-int window,6,retain=2 plot,lambda,intnormalt,$ ystyle=1,yrange=[-2,0.2],ytitle='intensity (T=10500K Planck=0)',$ device,filename='spektrumplanckvalnormalt.ps',xsize=20,ysize=8 plot,lambda,intnormalt,$ ystyle=1,yrange=[-2,0.2],ytitle='intensity (T=10500K Planck=0)',$ end 12