Студопедия — Телескоп як камера
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Телескоп як камера






Якщо у фокальній площині об'єктива телескопа розмістити фотографічну пластинку або плівку, можна отримати знімок зоряного неба. Так побудовані фотографічні телескопи, що широко використовуються в астрономії під назвою астрограф, або камера.

У той час, як у візуальній телескопічній системі важливою характеристикою є збільшення, в камері ― масштабзображення. З рис. 1 видно, що лінійна відстань у фокальній площині S між двома об'єктами, які розміщені на кутовій відстані , рівна:

(6.1)

Враховуючи, що малий кут:

(6.2)

Масштаб дорівнює:

; (6.3)

Відповідно до одиниць вимірювання (при F [мм]) отримаємо:

[m] = [град/мм] = [мін/мм] = [сек/мм] = [рад/мм]

Масштаб показує скільки одиниць дуги припадає на 1 мм фотопластинки.

Слід зауважити, що для вимірювання значних відстаней на фотопластинці, наближена формула (6.2) дає незадовільні результати. За таких умов необхідно використовувати формулу (6.1) у вигляді:

(6.4),

де другий член вказує на відносне зростання масштабу з віддаленням від центра пластинки.

Поле зору астрографа визначається за масштабом знімка або за кутовою відстанню між двома об'єктами, розміщеними на краях поля зору.

Унаслідок властивості фотоемульсії накопичувати фотографічний ефект із часом гранична зорянавеличина астрографа залежить не тільки від діаметра об'єктива D, а й від часу експозиції t.

(6.5)

Вплив світлосили на фотографічну граничну зоряну величину має складний характер. З одного боку, зменшення фокусної відстані викликає зменшення розміру зображення зорі на пластинці й величину його блукання внаслідок турбулентності земної атмосфери. Таким чином, у досягненні граничної зоряної величини зменшення фокусної відстані є позитивним фактором, але з іншого боку, зростання світлосили, за умови значного часу експозиції, викликає на пластинці явище фонового засвічення неба.

У випадку, коли експозиція така, що фотографічна густина почорніння фону неба на пластинці досягає значень на прямолінійній ділянці характеристичної кривої, стає недоцільним подальше збільшення часу експозиції. Така гранична експозиція настає, зрозуміло, тим швидше, чим більш чутлива фотоемульсія. Так, для високочутливих фотоемульсій гранична експозиція дорівнює:

Lg t max = 0, 6 ― 2, 325 Lg A [хв] (6.6)

Наведемо наближений розрахунок граничних експозицій у залежно від відносного отвору (за умови середньої чутливості фотоемульсії).

A 1: 2 1: 5 1: 1 1: 20
tmax 20m 5h 14h 70h

Для отримання цілком задовільних результатів межею є двохгодинна експозиція, якщо немає необхідності в особливих знімках. Слід зауважити, що за умови освітлення неба вогнями великого міста величина t max суттєво зменшується.

Як правило, проникна здатність (що характеризується граничною зоряною величиною) визначається експериментально, шляхом порівняння отриманого знімка та зоряних карт.

3. Будова та класифікація астрографів

Астрограф (грець. astron— зоря, grapho— пишу, малюю) — астрономічний прилад, телескоп для фотографування неба з астрометричною метою. Астрограф являє собою фотокамеру, жорстко з'єднану з візуальним рефрактором, що має назву гід. Інколи до одного гіда прикріплюють кілька фотографічних камер.

Для автоматичного слідування за зорею під час експонування систему монтування телескопа комплектують пристроями управління та приводом. Вони включають у себе: годинниковий механізм, двигуни наведення (або вантаж, що опускається), редуктори й передачі. Годинниковий механізм забезпечує постійну швидкість повороту труби астрографа (оберт за добу), оскільки Земля обертається з постійною швидкістю. Але вплив рефракції, ефектів гнуття конструкції, похибок, привнесених кінематичною системою ланцюгів приводу, потребує зміщення труби телескопа зі змінною швидкістю. В сучасних телескопах коригування швидкості проводять автоматично, шляхом зміни періоду коливань годинникового механізму.

Для контролю за роботою годинникового механізму використовують гід, а сам процес контролю має назву гідування. Способи гідування поділяють на візуальні (суб'єктивні) та автоматичні (об'єктивні).

При візуальних способах, астроном дивлячись в окуляр гіда, слідкує, щоб певна зірка («гідована зірка») була на перехресті ниток протягом усього часу гідування. Зірку для гідування підбирають поряд із спостережуваним об'єктом і, переміщуючи окуляр мікрометра, виводять її у центр поля зору окуляра гіда.

Однак, для високоточних робіт фотографічної астрометрії точність такого гідування виявилася незадовільною. У зв'язку з цим були розроблені нові типи касетотримачів (касета Річі). Ці касетотримачі мають на краях робочого поля два окуляри, що можуть зміщуватися по полю. Одночасно касетотримач може мікрометрично зміщуватись за і .

Спостерігач, розмістивши касету з фотопластинкою в касетотримачі, має можливість, переміщуючи один з окулярів, вибрати на краю поля зірку для гідування. Розмістивши її у центрі перетину ниток, за допомогою мікрометричних гвинтів на касетотримачі забезпечується незмінність її положення.

Розвиток електроніки дав змогу побудувати системи автоматичного гідування на основі фотоелементів (фотогід), які через електронну схему керують двигунами зміщення труби телескопа. Перша успішна спроба автоматичного гідування була зроблена в 1937 р. Уітфордом та Кроном. З того часу фотогіди широко застосовуються у фотографічній астрометрії. Сучасні фотогіди можуть надійно вести телескоп при світловому потоці від об'єкта 3, 4·10 -11 люменів (11m), а при використанні методу накопичення — до 14m.

Зміну довжини труби і фокусної відстані астрографа залежно від температури компенсують пристроєм, який зміщує касету відносно об'єктива таким чином, щоб зображення завжди було у фокусі. Відповідні підрахунки шкали визначаються за спеціальними знімками, зробленими при різних температурах навколишнього середовища.

За фокусною відстанню об'єктива астрографи поділяють на короткофокусні та довгофокусні.

Короткофокусними вважаються астрографи, що мають фокусну відстань не більше одного метра, а відносний отвір 1: 5 і більше. Такими є прилади, створені для патрулювання неба (пошуку комет, малих планет, змінних зірок). Особливим класом інструментів цього типу є камери для спостереження штучних супутників Землі, які при малій фокусній відстані мають значну світлосилу (відносний отвір 1: 1), що дозволяє фотографувати об'єкти, які швидко рухаються.

Типовим представником довгофокусних астрографів є подвійний астрограф Кримської астрофізичної обсерваторії АН України з об'єктивом діаметром 40 см і фокусною відстанню 160 см, за допомогою якого ведуть систематичні спостереження малих планет. За 1 годину експозиції отримують зображення астероїдів до 17m.

Астрографи з об'єктивами діаметром 15-20 см, фокусною відстанню близько 2 м і масштабом зображення m = 100" /мм призначені в основному для визначення точних координат зірок і планет. Це так звані зонні астрографи, на яких виконана міжнародна програма переспостереження фотографічним методом зон AG.

У кінці минулого століття для потреб програми Карти Неба були розроблені так звані нормальні астрографи. Діаметр об'єктива такого астрографа ― 33 см, фокусна відстань ― 3, 46 м, масштаб отримуваного зображення — m = 60" /мм.

Для визначення високоточних координат небесних світил та паралаксів, користуються астрографами з фокусними відстанями 10-15 м, що забезпечує необхідний для розв’язування таких завдань масштаб зображення. При фотографуванні зоряного неба за допомогою таких астрографів використовують жовтий світлофільтр, що зменшує вплив атмосферної рефракції на отримуване зображення.







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 828. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Различие эмпиризма и рационализма Родоначальником эмпиризма стал английский философ Ф. Бэкон. Основной тезис эмпиризма гласит: в разуме нет ничего такого...

Индекс гингивита (PMA) (Schour, Massler, 1948) Для оценки тяжести гингивита (а в последующем и ре­гистрации динамики процесса) используют папиллярно-маргинально-альвеолярный индекс (РМА)...

Методика исследования периферических лимфатических узлов. Исследование периферических лимфатических узлов производится с помощью осмотра и пальпации...

Ганглиоблокаторы. Классификация. Механизм действия. Фармакодинамика. Применение.Побочные эфффекты Никотинчувствительные холинорецепторы (н-холинорецепторы) в основном локализованы на постсинаптических мембранах в синапсах скелетной мускулатуры...

Шов первичный, первично отсроченный, вторичный (показания) В зависимости от времени и условий наложения выделяют швы: 1) первичные...

Предпосылки, условия и движущие силы психического развития Предпосылки –это факторы. Факторы психического развития –это ведущие детерминанты развития чел. К ним относят: среду...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия