Wstęp do astrofizyki I



Podobne dokumenty
Wstęp do astrofizyki I

Wstęp do astrofizyki I

Wstęp do astrofizyki I

Wstęp do astrofizyki I

Sprzęt do obserwacji astronomicznych

ogarnia wszystko co piękne?

Teleskopy optyczne. dr Krzysztof Rochowicz Zakład Dydaktyki Fizyki UMK Toruń

Optyka geometryczna MICHAŁ MARZANTOWICZ

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA

POMIARY OPTYCZNE 1. Wykład 1. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Czym obserwować niebo?

Metody badania kosmosu

Rodzaje obrazów. Obraz rzeczywisty a obraz pozorny. Zwierciadło. Zwierciadło. obraz rzeczywisty. obraz pozorny

Optyka. Wykład X Krzysztof Golec-Biernat. Zwierciadła i soczewki. Uniwersytet Rzeszowski, 20 grudnia 2017

TECHNIKI OBSERWACYJNE ORAZ METODY REDUKCJI DANYCH

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE

teleskop Cassegraina - posiada paraboliczne zwierciadło główne oraz mniejsze wtórne, eliptyczne

Wstęp do astrofizyki I

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA

Wykład XI. Optyka geometryczna

PRZYSŁONY. Przysłona aperturowa APERTURE STOP (ogranicza ilość promieni pochodzących od obiektu)

Dr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska

Podstawy fizyki wykład 8

Wstęp do astrofizyki I

OPTYKA W INSTRUMENTACH GEODEZYJNYCH


34 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 1

Optyka. Wykład IX Krzysztof Golec-Biernat. Optyka geometryczna. Uniwersytet Rzeszowski, 13 grudnia 2017

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA

Wstęp do astrofizyki I

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA

ZAGADNIENIA na egzamin klasyfikacyjny z fizyki klasa III (IIIA) rok szkolny 2013/2014 semestr II

12.Opowiedz o doświadczeniach, które sam(sama) wykonywałeś(aś) w domu. Takie pytanie jak powyższe powinno się znaleźć w każdym zestawie.

Optyka. Wykład XI Krzysztof Golec-Biernat. Równania zwierciadeł i soczewek. Uniwersytet Rzeszowski, 3 stycznia 2018

Mikroskopy uniwersalne

Optyka geometryczna - 2 Tadeusz M.Molenda Instytut Fizyki, Uniwersytet Szczeciński. Zwierciadła niepłaskie

Zdolność rozdzielcza

Prawa optyki geometrycznej

Najprostszą soczewkę stanowi powierzchnia sferyczna stanowiąca granicę dwóch ośr.: powietrza, o wsp. załamania n 1. sin θ 1. sin θ 2.

Plan wynikowy (propozycja)

Ćwiczenie: "Zagadnienia optyki"

Optyka stanowi dział fizyki, który zajmuje się światłem (także promieniowaniem niewidzialnym dla ludzkiego oka).

17. Który z rysunków błędnie przedstawia bieg jednobarwnego promienia światła przez pryzmat? A. rysunek A, B. rysunek B, C. rysunek C, D. rysunek D.

Wstęp do astrofizyki I

Optyka w astronomii. Lunety Teleskopy Podglądanie Kosmosu

OPTYKA INSTRUMENTALNA

Optyka. Matura Matura Zadanie 24. Soczewka (10 pkt) 24.1 (3 pkt) 24.2 (4 pkt) 24.3 (3 pkt)

ESO największe europejskie obserwatorium. Dorota Raiter

Soczewkami nazywamy ciała przeźroczyste ograniczone dwoma powierzchniami o promieniach krzywizn R 1 i R 2.

PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdffactory

Optyka instrumentalna

TECHNIKI OBSERWACYJNE ORAZ METODY REDUKCJI DANYCH

Wykład FIZYKA II. 7. Optyka geometryczna. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Technologia elementów optycznych

C29. Na rysunku zaznaczono cztery łódki. Jeśli któraś z nich znajduje się pod mostem, to jest to łódka numer:

WYMAGANIA EDUKACYJNE I KRYTERIA OCENIANIA Z FIZYKI KLASA III

Publiczne Gimnazjum im. Jana Deszcza w Miechowicach Wielkich. Opracowanie: mgr Michał Wolak

- 1 - OPTYKA - ĆWICZENIA

WYMAGANIA Z FIZYKI KLASA 3 GIMNAZJUM. 1. Drgania i fale R treści nadprogramowe

Ćwiczenie 53. Soczewki

GWIEZDNE INTERFEROMETRY MICHELSONA I ANDERSONA

WYZNACZANIE PROMIENIA KRZYWIZNY SOCZEWKI I DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ PIERŚCIENI NEWTONA

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI

Optyka geometryczna. Podręcznik zeszyt ćwiczeń dla uczniów

Przedmiotowy system oceniania z fizyki dla klasy III gimnazjum

Szczegółowe kryteria oceniania z fizyki w gimnazjum. kl. III

Optyka instrumentalna

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 34 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 2. ZAŁAMANIE ŚWIATŁA. SOCZEWKI

Wstęp do astrofizyki I

Zestaw do prezentacji zjawisk optyki geometrycznej laserowym źródłem światła LX-2901 INSTRUKCJA OBSŁUGI

Szczegółowe wymagania edukacyjne z przedmiotu fizyka dla klasy III gimnazjum, rok szkolny 2017/2018

Przedmiotowy system oceniania z fizyki w klasie 3

Wymagania edukacyjne na dana ocenę z fizyki dla klasy III do serii Spotkania z fizyką wydawnictwa Nowa Era

Optyka instrumentalna

Wyznaczenie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona

Osiągnięcia ucznia R treści nadprogramowe

Wstęp do fotografii. piątek, 15 października ggoralski.com

Projekt małego teleskopu SST DC i prowadzone prace konstrukcyjne

WYMAGANIA EDUKACYJNE NA POSZCZEGÓLNE OCENY Z FIZYKI W KLASIE 3 GIMNAZJUM

niepewności pomiarowej zapisuje dane w formie tabeli posługuje się pojęciami: amplituda drgań, okres, częstotliwość do opisu drgań, wskazuje

SCENARIUSZ LEKCJI Z WYKORZYSTANIEM TIK

6. Badania mikroskopowe proszków i spieków

Doświadczalne badanie właściwości optycznych teleskopu.

f = -50 cm ma zdolność skupiającą

PODSUMOWANIE SPRAWDZIANU

PL B1. UNIWERSYTET ŁÓDZKI, Łódź, PL BUP 03/05. STANISŁAW BEDNAREK, Łódź, PL WUP 09/10

Uwzględniając związek między okresem fali i jej częstotliwością T = prędkość fali można obliczyć z zależności:

PL B1. UNIWERSYTET PRZYRODNICZY WE WROCŁAWIU, Wrocław, PL BUP 14/05. KAZIMIERZ ĆMIELEWSKI, Wrocław, PL

Wstęp do astrofizyki I

FIZYKA WYMAGANIA EDUKACYJNE klasa III gimnazjum

SCENARIUSZ LEKCJI Temat lekcji: Soczewki i obrazy otrzymywane w soczewkach

Zwierciadło kuliste stanowi część gładkiej, wypolerowanej powierzchni kuli. Wyróżniamy zwierciadła kuliste:

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA

Test 2. Dział: Optyka. Klasa III gimnazjum. Czas trwania: 45 minut. Autorzy: dr inż. Florian Brom, dr Beata Zimnicka

Rozkład materiału dla klasy 8 szkoły podstawowej (2 godz. w cyklu nauczania) 2 I. Wymagania przekrojowe.

Optyka geometryczna. Podręcznik metodyczny dla nauczycieli

Opis matematyczny odbicia światła od zwierciadła kulistego i przejścia światła przez soczewki.

35 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 2

d) Czy bezpiecznik 10A wyłączy prąd gdy pralka i ekspres są włączone? a) Jakie jest natężenie prądu płynące przez ten opornik?

1. Drgania i fale Ocena dopuszczająca Ocena dostateczna Ocena dobra Ocena bardzo dobra Uczeń: Uczeń:

Transkrypt:

Wstęp do astrofizyki I Wykład 7 Tomasz Kwiatkowski 17 listopad 2010 r. Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 1/33 Plan wykładu Budowa teleskopów Refraktory Reflektory Parametry teleskopów Korekta seeingu Optyka adaptacyjna Przegląd wybranych teleskopów Teleskop Kosmiczny Hubble a Teleskop Kecka ESO VLT SALT Teleskopy OA UAM w Borowcu Spektrograf echelle w Borowcu Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 2/33

Refraktory luneta Galileusza (obiektyw soczewka wypukła, okular wklęsła), daje obrazy proste luneta Keplera (obiektyw i okular soczewki wypukłe), daje obrazy odwrócone lornetka teatralna to układ dwóch lunet Galileusza lornetka polowa (pryzmatyczna) to układ dwóch lunet Keplera; pryzmaty zmieniają tor biegu promieni świetlnych, lornetka ta daje obrazy proste do fotografii stosuje się tzw. astrografy: refraktory, których obiektywy złożone są z układu wielu soczewek, będących układem skupiającym o niewielkich aberracjach; dają one dobrej jakości obrazy na dużym polu Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 3/33 Reflektory Teleskop Newtona (główne paraboliczne, wtórne płaskie; zaleta: łatwa konstrukcja, wada: ognisko z boku) Teleskop Cassegraina (główne paraboliczne, wtórne hiperboliczne; zalety: krótki tubus, ognisko z tyłu teleskopu) Teleskop Ritchey-Chretiena, (główne hiperboliczne, wtórne hiperboliczne, zaleta: duże pole widzenia wolne od komy) Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 4/33

Reflektory Ognisko Nasmytha Teleskop Schmidta (główne sferyczne, przed nim płyta korekcyjna) Teleskop Maksutowa (główne sferyczne, przed nim menisk) Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 5/33 Najważniejsze parametry teleskopów Zdolność zbiorcza: zdolność do zbierania promieniowania z dużego obszaru (zwiększa to znacznie oświetlenie detektora); jest to główna korzyść wynikająca z zastosowania teleskopu; zdolność zbiorcza pola powierzchni obiektywu Zdolność rozdzielcza: zdolność do rozróżniania drobnych szczegółów; ograniczona w naturalny sposób przez dyfrakcję światła na brzegu obiektywu, wyraża się wzorem: ρ = 1.22 λ D (1) gdzie λ długość fali, D średnica obiektywu Dla światła widzialnego λ = 550 nm, zatem: ρ = 14 D, D [cm], ρ [ ] W praktyce rozdzielczość teleskopów optycznych ogranicza seeing Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 6/33

Zwiększanie zdolności zbiorczej Wytwarzanie dużych zwierciadeł (średnice rzędu 10 m) jest b. trudne: lustra wyginają sie pod własnym ciężarem Rozwiązanie 1: lustro główne składa się z sześciokątnych segmentów, ich wzajemne położenie korygują wsporniki hydrauliczne Rozwiązanie 2: lustro jest cienkie, łatwo sie deformuje, spoczywa na wspornikach hydraulicznych, które nadają mu pożądany kształt Oba rozwiązania to przykład aktywnej optyki Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 7/33 Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 8/33

Zwiększanie zdolności rozdzielczej Interferometria plamkowa (ekspozycje w czasie milisekund dają obrazy statycznie zniekształcone przez atmosferę zamrożony seeing z których odwrotną transformacją Fouriera odtwarza się oryginalny obraz); tylko do jasnych gwiazd, bo krótkie ekspozycje Optyka adaptacyjna (zmiana kształtu wtórnego zwierciadła z częstotliwością fluktuacji atmosfery i przeciwną do jej wpływu fazą); potrzebna jasna gwiazda w pobliżu obiektu do badania deformacji czoła fali Orthogonal transfer CCD zamiast zmian w optyce, sam obraz na detektorze podąża za seeingiem Teleskop kosmiczny (poza atmosferą zdolność rozdzielcza ograniczona jedynie dyfrakcją światła) Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 9/33 Zasada działania optyki adaptacyjnej Czoło fali (wavefront) zniekształcone przez warstwy turbuletne w atmosferze do postaci W(x) Osobny układ mierzy W(x) kilkadziesiat razy na sekundę badając obraz jasnej gwiazdy wzorcowej Aktywny element optyki w teleskopie (deformowalne lusterko) wprowadza korektę C(x), odtwarzając pierwotną postać czoła fali Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 10/33

Gwiazda wzorcowa w optyce adaptacyjnej Do korekty czoła fali wykorzystuje się bliską, jasną gwiazdę wzorcową Gwiazdy dalej położone są inaczej zniekształcane przez atmosferę, niż obserwowany obiekt r 0 parametr Frieda (ok. 20 cm), określa promień typowej komórki konwektywnej w atmosferze Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 11/33 Aktywna optyka adaptacyjna Aktywna optyka adaptacyjna: zamiast jasnej gwiazdy sztuczna gwiazdka, stworzona przez laser (λ = 589 nm Na wys. 90 km w atmosferze warstwa atomów sodu (Na), które pochłaniają światło lasera Sztuczną gwiazdkę można umieścić tuż obok obserwowanego obiektu Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 12/33

Przykłady korekty seeingu Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 13/33 Teleskop Kosmiczny Hubble a Średnica D = 2.4 m, system Ritchey-Chretiena Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 14/33

Mauna Kea na Hawajach (USA) Szczyt wygasłego wulkanu, wysokość 4200 m n.p.m. Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 15/33 Teleskopy na Mauna Kea Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 16/33

Bliźniacze teleskopy Kecka Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 17/33 Teleskopy Kecka Średnica luster D = 10 m, system Ritchey-Chretiene Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 18/33

Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 19/33 Very Large Telescope (VLT) Cerro Paranal, Chile 4 teleskopy 8 m każdy (cienkie lustra, aktywna optyka) Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 20/33

Tomasz Kwiatkowski, Wst ep do astrofizyki I, Wykład 7 21/33 Southern African Large Telescope (SALT) Tomasz Kwiatkowski, Wst ep do astrofizyki I, Wykład 7 22/33

SALT znajduje się w RPA, w obserwatorium SAAO na pustyni Karoo Polska ma 10% udziału finansowego w SALTcie (i tyle samo czasu obserwacyjnego); CAMK, UAM, UMK, UJ, UWr Lustro sferyczne D = 10 m, złożone z 91 sześciokątnych segmentów Teleskop nachylony pod stałym kątem 37 do pionu Rotacja w azymucie tylko między obserwacjami Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 23/33 Nad zwierciadłem głównym szyny z wózkiem Na wózku korektor aberracji i instrumenty badawcze: obsecnie tylko kamera obrazująca (SALTICAM), wkróce spektrograf (RSS) W czasie obserwacji wózek przesuwa się po szynach: prowadzi za ruchem nieba Średnica użyteczna teleskopu: 7.8-9.3 m Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 24/33

Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 25/33 Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 26/33

Fragment nieba, dostępny obserwacjom Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 27/33 Poznan Imaging Telescope (PIT) w Borowcu System Newtona, D = 0.4 m, F = 1.8 m Kamera CCD SBIG ST7, filtry BVRI,Clear Kopuła Teleskop Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 28/33

Poznan Spectroscopic Telescope (PST) System Newtona, dwa lustra D = 0.5 m, F = 2.25 m; s rednica wypadkowa: 0.7 m Spektrograf echelle, R = 35000, dwa s wiatłowody Pawilon Tomasz Kwiatkowski, Teleskop Wst ep do astrofizyki I, Wykład 7 29/33 Spektrograf echelle w Borowcu Tomasz Kwiatkowski, Wst ep do astrofizyki I, Wykład 7 30/33

Spektrograf echelle w Borowcu Tomasz Kwiatkowski, Wst ep do astrofizyki I, Wykład 7 31/33 Spektrograf echelle w Borowcu Tomasz Kwiatkowski, Wst ep do astrofizyki I, Wykład 7 32/33

Spektrograf echelle w Borowcu Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 7 33/33