A fotometria alapjai

Hasonló dokumentumok
Abszorpciós spektroszkópia

Az NGC 6871 nyílthatalmaz fotometriai vizsgálata

SZEGEDI TUDOMÁNYEGYETEM Természettudományi kar Optikai és Kvantumelektronikai Tanszék Csillagász szak

TRIGONOMETRIKUS PARALLAXIS. Közeli objektum, hosszú bázisvonal nagyobb elmozdulás.

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

NGC 2281 nyílthalmaz fotometriai vizsgálata

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

Pulzáló változócsillagok és megfigyelésük I.

Csillagászati észlelés gyakorlat I. 2. óra: Távolságmérés

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

Válogatott nyílthalmazok griz szűrős fotometriai vizsgálata

Az NGC 6871 nyílthalmaz fotometriai vizsgálata

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

A fény tulajdonságai

Mérések a piszkés tetői kis és közepes felbontású spektrográffal

Milyen fényes egy csillag?

A csillagközi anyag. Interstellar medium (ISM) Bonyolult dinamika. turbulens áramlások MHD

Bevezetés a csillagászatba II.

Abszorpciós fotometria

Nagyfelbontású spektrumok redukálása a

Csillagok parallaxisa

Szakképesítés-ráépülés: Műszeres analitikus Szóbeli vizsgatevékenység A vizsgafeladat megnevezése: Analitikai elemző módszerek

Sugárzásos hőtranszport

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

Milyen színűek a csillagok?

Abszorpciós fotometria

Nemzetközi Csillagászati és Asztrofizikai Diákolimpia Szakkör Távcsövek és kozmológia Megoldások

Dr. Nagy Balázs Vince D428

19. A fényelektromos jelenségek vizsgálata

Az NGC 2126 nyílthalmaz fotometriai vizsgálata

9. Fényhullámhossz és diszperzió mérése jegyzőkönyv

Fizikai hangtan, fiziológiai hangtan és építészeti hangtan

ATOMABSZORPCIÓ FELSŐFOKON

10. mérés. Fényelhajlási jelenségek vizsgála

Színképelemzés. Romsics Imre április 11.

Hangintenzitás, hangnyomás

Kettőscsillagok vizuális észlelése. Hannák Judit

Az NGC 6834 nyílthalmaz fotometriai vizsgálata

Világítástechnika I. VEMIVIB544V A fény és tulajdonságai, fotometriai alapfogalmak és színmérés

Tartalomjegyzék I. RÉSZ: KÍSÉRLETEK MEGTERVEZÉSE

Mérési adatok illesztése, korreláció, regresszió

Antipin mérések III szeptember 2005 december. Kapcsolódó eredmények a Blazhko csillagok általános tulajdonságainak vizsgálatában

Nemzetközi Csillagászati és Asztrofizikai Diákolimpia Szakkör Asztrofizika II. és Műszerismeret Megoldások

Radiometria, fotometria, színmérés. Az anyagokat Prof. Schanda János jegyzeteiből összeállította: Várady Géza

VEGYIPARI ALAPISMERETEK

Abszorpciós spektrometria összefoglaló

Abszorbciós spektroszkópia

Mikroszkóp vizsgálata Folyadék törésmutatójának mérése

Általános és Középiskolai alapismeretek

Galaxisfelmérések: az Univerzum térképei. Bevezetés a csillagászatba május 12.

A diffúz reflektancia spektroszkópia (DRS) módszerének alkalmazhatósága talajok ásványos fázisának rutinvizsgálatában

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

egyenlőtlenségnek kell teljesülnie.

Mérési hibák

Csillagászati földrajz december 13. Kitekintés a Naprendszerből

LED-ek fotometriája és színmérése (Photometry and Colorimetry of LEDs)

A mérési eredmény megadása

UV-VIS spektrofotometriás tartomány. Analitikai célokra: nm

OPTIKA. Fotometria. Dr. Seres István

OPTIKA. Fénykibocsátás mechanizmusa fényforrás típusok. Dr. Seres István

A mérések általános és alapvető metrológiai fogalmai és definíciói. Mérések, mérési eredmények, mérési bizonytalanság. mérés. mérési elv

A fényerősség egységének nemzeti etalonja

0.1. A CCD és infravörös felvételek feldolgozása

Az Ampère-Maxwell-féle gerjesztési törvény

Abszorpciós fotometria

Csillagászati észlelési gyakorlatok I. 4. óra Az éggömb látszólagos mozgása, csillagászati koordináta-rendszerek, a téli égbolt csillagképei

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

Rácsvonalak parancsot. Válasszuk az Elsődleges függőleges rácsvonalak parancs Segédrácsok parancsát!

OPTIKA. Fotometria. Dr. Seres István

4/24/12. Regresszióanalízis. Legkisebb négyzetek elve. Regresszióanalízis

Az Univerzum szerkezete

Fedési kett scsillagok fénygörbéinek el állítása

Korreláció és lineáris regresszió

A csillag- és bolygórendszerek.

Többváltozós lineáris regressziós modell feltételeinek

Alapfogalmak folytatás

Fényerő mérés. Készítette: Lenkei Zoltán

Tipikus megvilágítás szintek a szabadban (délben egy napfényes napon) FISHER LED

Összeállította: Juhász Tibor 1

Bevezetés a kozmológiába 1: a Világegyetem tágulása

Pulzáló változócsillagok és megfigyelésük I.

E (total) = E (translational) + E (rotation) + E (vibration) + E (electronic) + E (electronic

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

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

23. Indikátorok disszociációs állandójának meghatározása spektrofotometriásan

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

Pulzáló változócsillagok és megfigyelésük I.

A Föld középpontja felé szabadon eső test sebessége növekszik, azaz, a

2. Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata jegyzőkönyv. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

B8. A CIE 1931 SZÍNINGER-MÉRŐ RENDSZER ISMERTETÉSE;

A változócsillagok. A pulzáló változók.

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Modern Fizika Laboratórium Fizika és Matematika BSc 8. Alkáli spektrumok

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

A napenergia magyarországi hasznosítását támogató új fejlesztések az Országos Meteorológiai Szolgálatnál

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Abszolútértékes és gyökös kifejezések

Reakció kinetika és katalízis

Orvosi Biofizika I. 12. vizsgatétel. IsmétlésI. -Fény

A világűr nem üres! A csillagközi anyag ezerarcú. Pompás képek sokasága bizonyítja ezt.

Többváltozós lineáris regressziós modell feltételeinek tesztelése I.

Átírás:

A fotometria alapjai Műszertechnika előadás I. félév Székely Péter 2008.

Hipparkhosz: i.e. 200 körül csillagok fényessége magnitúdóban nagyságrend 1: legfényesebb 6: szabad szemmel még éppen látható Gyűlöletes rendszer... Fechner - Weber féle pszichofizikai törvény: Pogson: m = -2.5 log I + B m = A log I + B

Fluxus, intenzitás definíciója: adott térszög illetve felület, időegység F1 m 1 m 2= 2.5 log 10 F2 Hullámhosszfüggő mennyiségek! m M = 5 5 log 10 r Ha a referencia csillagunk 0 magnitúdós: (pl. Vega) m =q 2.5 log 10 F

Problémák: minden torzít... légkör: fényelnyelés, szórás (vulkánkitörés, sivatagi vihar, aeroszolok, erdőtűz) műszer, detektor: átviteli függvény A Földön megfigyelt fluxus messze nem a valódi... F obs ' ' ' ' = atm tel filt detec F 0 star d '

A bolometrikus magnitúdó A csillag valódi fényessége! - nincs légköri szelektív abszorpció - nincs érzékelő rendszer torzítás Az abszolút bolometrikus magnitúdó: csillag luminozitása, W/s azaz joule... M bol =4.62 2.5 lg L / L Sun bolometrikus korrekció: BC=V m bol és BC Sun =0.07 ha nincs vörösödés... kb. 100 pc > r

F obs star =K F T d =K 0 m = 2.5 log 10 2.5 log10 K Fotometriai rendszer: - szűrőfüggvények (hullámhossz tartomány) - zéruspont (standard csillagok)

Az 1950-es években, a fotoelektromos fotometria terjedésével felmerült az igény egy egységes fotometriai rendszerre, ami segítségével a különböző a asztroklímájú helyeken, különböző detektorokkal, eltérő méretű távcsövekkel észlelõ csillagászok mérési eredményei összevethetővé válnak. A detektor típusa, a szűrősorozat, a használt távcső és a korrekciós eljárás alkotja együttesen a természetes fotometriai rendszert. Tehát minden megfigyelő saját természetes rendszerrel rendelkezik. A standard rendszereket az egyes szerzõk úgy definiálják, hogy a saját természetes rendszerükkel megmérik, és rögzítik egy sor típuscsillag standard fényességét és színindexét. Ezen csillagok a standardcsillagok. Más észlelõk ezen standard csillagok mérésével, a standard korrekciós eljárás ismeretében meg tudják határozni, hogy méréseiket mi módon lehet áttranszformálni a standard rendszerbe. Ez konkrétan úgy történik, hogy az észlelõ megméri a standard csillagokat, és a kapott instrumentális magnitúdókból transzformációs egyenleteket old meg. (részlet Csák Balázs TDK dolgozatából)

Johnson-Morgan-Kron-Cousins rendszer UBVRI betűjelű szűrők U: B: V: R: I: (1950-es évektől) 0 365 nm 440 nm 550 nm 720 nm 900 nm (70 nm) (100 nm) (90 nm) (220 nm) (240 nm) Szélessávú rendszer! Közepes: ~ 30 nm Keskeny: ~ 10 nm

Johnson infravörös (IR) rendszer: 0 [ ] [ nm ] J: H: K: L: M: 1.25 1.65 2.2 3.5 4.8 380 480 700 1200 5700 Légköri áteresztési sávokban centrált! Probléma: UV tartományban a légkör a meghatározó! A színhőmérséklet: B V =7200/ T szín 0.53

S Standard transzformáció alapjai: t a n d 0 a = T d 0 Taylor - sorfejtés: T d 0 dm M =m d 0 0 Instrumentális: m, c Standard: M, C (magnitúdók) M,, c, c M =m C 0 C = c c c c transzformációs konstansok

Egyenes meredeksége: dm d dm m m 1 m 2 C = d 1 2 1 2 dm M =m d m-et ismerjük C: két különböző hullámhosszon mért fényesség <-- zérusponti tag (légköri hatás) M =m C 1 2

Standard csillagok: Ari, Cnc, Hya, Ser, CrB, Her,10 Lac, HR8832, HR0875 Ezeken kívül: M45, M44, M67 csillagai és Landolt égi egyenlítőn lévő rengeteg csillaga... A AJ 88. (1983) J

A légkör szerepe: ' '' m 0 =m k X k c X (c itt valamilyen szín) X: levegőtömeg (airmass) z: zenittávolság fokban 1 ha : 0 z 60, ekkor X = cos z o o 1 ha : z 60, ekkor = cos z o 2 és 3 X = 0.0018 1 0.0029 1 0.0008 1

A zenittávolság kiszámítása: cosz =sin sin cos cos cos (földrajzi szélesség, deklináció, óraszög) Nagyobb obszervatóriumok mérőrendszerei általában rögzítik a kép fejlécében X-et. Minden további lépés előtt a légköri extinkcióra korrigálni kell!!!

1. módszer B-V közel 0 legyen, pl. Vega (A0 színképosztályú csillagok) Extinkciós standard csillagokra, kis színtaggal, más hullámhosszakra más koefficiensek lesznek!!! ' V V =v k X V

2. módszer ' V v =k X Ugyanazon csillagokra mérjük v-t más levegőtömegnél.

Transzformáció a Johnson rendszerben: V =v B V V B V = b v BV U B= u b UB V R= v r VR V I = v i VI

1. módszer meredekség: tengelymetszet: 0 V Standard csillagok segítségével (V, B-V, V-I, U-B stb. értékek adottak táblázatokban) Hasonló diagram a B-V vs. B-v színindexre is.

2. módszer meredekség: tengelymetszet: 1 1 BV 1

A Strömgren-rendszer (ultraviolet, violet, blue, yellow) u: v: b: y: o 350 410 470 550 40 20 10 20 Keskenysávú!

Előnyei: - majdnem spektrofotometria (nincs átfedés) - (b-y) arányos (B-V) Hőmérséklet! - szűrőfüggvények egyértelműbben definiáltak - csillagparaméterekkel jobban korrelálnak - extinkciós korrekció csak elsőrendű Viszont fényesebb csillagokra jó a kisebb sávszélesség miatt!

Színindexek: Johnson V itt kb. y! m1=(v-b)-(b-y) fémtartalommal korrelál c1=(u-v)-(v-b) Balmer-ugrás erőssége m1: line-blanketing effektus, fémindex c1: Balmer-discontinuity, H ionizáció miatt (T kicsi: log g, T nagy: fotoszférikus hőmérséklet)

Extinkciós korrekciók: y obs =y instr K X b y obs = b y instr K 1 X m 1 obs =m 1 instr K 2 X c 1 obs =c 1 instr K 3 X

Transzformációs egyenletek: V =A B b y y obs b y =C D b y obs m 1 =E F m 1 obs J b y c 1 =G H c 1 obs I b y

(b-y): a H hatását korrigálja H : erős abszorpciós vonal, függ T től Zérusponti tagokat itt is minden este mérni kell!

Illesztés: a szokásos (pl. legkisebb négyzetek módszere) Standard csillagok segítségével

Differenciális fotometria Johnson rendszerben: V = V obs B V B V = B V obs U B = U B obs Előnyök: levegőtömeg helyett levőtömeg-különbség lép!!! Színtagok lassan változnak, a zéruspontok gyakran, de ezek kiesnek...

Speciális szűrők: Egyedi vonalra hangolva. Célja lehet csak az egyedi hullámhosszon történő megfigyelés vagy más káros vonalak kiszűrése, pl. légköri (tellurikus) vonalak likvidálása, utcai lámpák (Na, Hg gőz) kiszűrése. o W (wide) 486 15 N (narrow) 486 3 Speciális napszűrők: akár < 0.3 nm!!!

A rho Oph környéke a Guide 8 alapján...

...ugyanaz valós távcsöves felvétel alapján... /500 fényév, kb. 6 fok/

Egy még szélesebb látómezejű felvétel...

Intersztelláris vörösödés: (interstellar reddening) Átok... V =V o A V B=B o A B } (B-V) B V o A B A V = B V o E B V AV RV = 3.0 3.3 E B V A B A V Kékben erősebb abszorpció!

E B V =A B A V ez a vörösödés! Tejútrendszer közepénél R_V kb. 5... A / AV U B V R I J H K 1.57 1.33 1.00 0.75 0.48 0.28 0.18 0.11 C U-B V-R V-I V-K J-K azaz: (Walther Baade) E(C)/E(B-V) 0.72 0.75 1.57 2.70 0.51 E U B 0.72 E B V

E B V = B V obs B V o Ez az úgynevezett színexcesszus. B-V=0.0 A0 színképosztályú csillagokra! B0: -0.32, F0: 0.3, G0: 0.6, K0: 0.82, M0: 1.45 A magnitúdóban mért A értékek őrült nagyok is lehetnek, a Tejútrendszer középpontja felé eléri a 10-30 magnitúdót!!! A csillagközi anyag tulajdonságairól, extinkciót meghatározó paramétereiről, gyakorlati kérdésekről, az ISM kutatásáról bővebben a Galaktikus Csillagászat I. kurzuson lesz szó, Dr. Kun Mária (MTA CSKI) előadásában.

Szín-fényesség diagram: Az NGC 362 gömbhalmaz adatai 6295 csillag

Mire is jó a CMD? pl. izokrón illesztés

Szín-szín diagram: A vörösödés hatására eltolódik!

Egyéb rendszerek: pl. Gunn (SDSS, Megacam) u, g, z Megacam: CFHT 36 db. 2048 x 4612 CCD (!!!) kb. 1 fok LM, 0.185 /px

Az ideális eset... Csillagok, ha rajban állnak...

Az NGC 362 központi tartománya

ISIS 2.1 képlevonás alkalmazása után: maradnak a változó fluxusú csillagok...