Астрономический календарь. Постоянная часть (1981) (1246623), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Если же он захочет перевести степени в звездные величины, то ему придется определить звездные величины звезд сравнения, Тут мы и встретимся с основной задачей фотометрического изучения звездных снимков — с определением звездных величин звезд по почернепиям их изображений. При решении этой задачи наблюдателю придется прибегнуть к помощи микрофотометра, с помощью которого он должен определить общий фотографический эффект — полное почернение всего изображения звезды.
На хорошем звездном снимке изображение звезды имеет вид небольшого кружка. Чем ярче звезда, тем больше диаметр этого кружка и тем больше его почернение. Фотографический блеск звезды до некоторой степени характеризуется диаметром этого кружка. Поэтому, не располагая микрофотометром, но имея в своем распоряжении микроскоп-микрометр, наблюдатель может заменить фотометрирование измерением диаметров звездных изображений. Однако наблюдатель, умеющий хорошо оценивать «блеск» методом Пикеринга или Нейланда — Блажко, может изготовить искусственную шкалу и обойтись без других приборов. Для получения шкалки наводим астрограф на какую-либо яркую звезду и получаем снимок с очень короткой экспозицией.
Затем перемещаем камеру на небольшой угол, изменив склонение, и снова получаем снимок той же звезды, нос вдвое большей экспозицией. Еще раз передвигаем камеру по склонению и получаем новый снимок, снова удвоив последнюю экспозицию и т, д. В результате мы получаем на снимке «цепочку» из 6 — 8 изображений яркой звезды, причем фотографический эффект вдоль этой цепочки будет увеличиваться. После проявления, фиксирования, промывки и высушивания снимка берем лист черной бумаги и и вырезаем в нем «окно». Покрываем этот лист бумаги тонким слоем клея и наклеиваем на желатиновый слой снимка так, чтобы в окно была видна шкалка и небольшая соседняя с ней область.
Теперь мы можем накладывать шкалу на изучаемый снимок звездного неба, складывая их желатинными слоями вместе. Защитный слой бумаги предохранит изучаемую пластинку от царапин. Изготовленная таким способом шкалка позволит «переносить» информацию о звездах с одного места пластинки на другое и с одной пластинки на другую. Для любых фотометрических исследований надо прежде всего изучи~ь ошибку поля камеры. Напоминаем, что при снимках, получаемых широкоугольиыми камерами, существенное значение имеет вииьетирование. На краях поля зрения изображения звезд 288 ослаблены. Было предложено много способов изучения ошибки поля, но наилучший из них состоит в получении снимка большого по протяженности стандарта в).
Тогда, построив характеристическую кривую пластинки по звездам, снятым в центре поля, определяют по ней звездные величины «краевых» звезд и определяют разности между полученными величинами и теми, которые приведены в стандарте. Величину получившихся отклонений изучают в зависимости от расстояния от центра снимка.
Как это сделать при помощи шкалкиР Для этого совмещают шкалку с центральной частью снимка. Затем оценивают каждую из «звездочекв шкалки, сравнивая с теми звездами стандарта, для которых известны звездные величины. Вычислив эти оценки, мы узнаем звездную величину каждого из изображений шкалки для этой пластинки.
После этого можно определить звездные величины любой из звезд, изображения которых имеются на данном снимке. Определяя звездные величины звезд, входящих в стандарт, мы можем изучить ошибку поля. Это также позволит определить звездные величины нужных иам звезд; при этом мы уже сможем оценить и ошибку поля и за счет нее исправить полученные данные. Так определяются звездные величины, если на данном снимке получились изображения звезд, входящих в стандарт. К сожалению, стандарты разбросаны по небесной сфере не очень плотно и может случиться, что в нужной нам области неба иет стандарта. Тогда делают два независимых снимка с одина.
ковой экспозицией в такие моменты, когда зенитные расстояния звезд, служащих для гндирования, близки друг к другу. При этом пластинка разрезается на две половины или берутся две пластинки из одной коробки. Проявляются онн вместе, чтобы оба снимка были поставлены в одинаковые условия. Тогда мы можем калнбровать шкалку по изображениям звезд стандарта, вышедших на одном снимке, и считать, что эта калибровка такая же для второго снимка, на котором мы будем определять звездные величины нужных нам звезд, При получении снимков необходимо учитывать состояние неба.
Снимки только тогда годятся для фотометрических расог, если небо вполне ясное и прозрачность хороша. Кроме чого, необходимо учитывать атмосферную экстинкцию. В заключение заметим, что у каждого наблюдателя своя собственная система звездных величин, даже в том случае, если он привязывает ее к надежному стандарту. Это вызвано различной прозрачностью объектива и разной чувствительностью фотографической эмульсии к излучениям различных длин волн. Поэтому, стандартизуя шкалку, надо использовать белые звезды с малыми показателями цвета.
Определив затем звездные величины красных ') В качестве стандарта рекомендуются Гнады или Волосы Вероники. 1О Летрокочккесклв календарь звезд и составив разности с каталожными звездными величинами б, надо сравнить их с показателями цвета С. Из формулы б = сС можно определить параметр цветности системы наблюдателя и и эффективную длину волны, к которой отнесены определяемые пм фотографические звездные величины. Укажем еще на то, что коллекция хороших фотографических снимков позволяет отыскивать по ним новые переменные звезды и обнаруживать вспышки новых звезд сравнением снимков. Для этого созданы специальные приборы — стереокомпараторы и блинк-,иикроскопи, которых в распоряжении любителя нет.
Но есть один способ, который позволяет выполнять сравнение без каких-либо сложных приборов. Для этого приготовляют на диапозитивной пластинке отпечаток (позитив) какого-либо из хороших снимков. На нем фон получается темным, а изображения звезд — прозрачными кружками. Складывая слоем к слою позитив и более поздний снимок звездного неба так, чтобы изображения совпали, мы производим их осмотр при помощи лупы. Если не произошло никаких изменений, то прозрачные кружки совпадут с черными изображениями звезд и сложенные снимки будут выглядеть равномерным серым фоном. Если какая-либо звезда ослабла, то мы увидим светлое кольцо, с черной точкой внутри.
Если же вспыхнула новая звезда, или какая-нибудь звезда усилила свой блеск, то на сером фоне будет видна черная точка. Очень большое количество переменных звезд открыто именно этим способом. й 19. Фотоэлектрические методы исследования звезд Одним из современных методов исследования небесных объектов является фотоэлектрическая фотометрия. В отличие от визуальной и фотографической фотометрии, фотоэлектрическая фотометрия благодаря использованию современной электронной аппаратуры и тщательному учету всех поправок может достигать точности 0"',005. Большая проницающая способность электрофотометрии, высокая точность, возможность измерения световых потоков в различных участках спектра позволяют решать многие важные астрофизические задачи.
Все больше и больше электрофотометрня проникает и в другую область астрофизических исследований — спектрофотометрию. Большую роль сыграл электрофотометрический метод и в измерении поляризации света небесных объектов. В принципе фотоэлектрического измерения блеска лежит преобразование светового потока от небесного обьекта в электрический сигнал, который усиливается в миллионы раз и измеряется электронной аппаратурой. Преобразование световой энергии в электрическую осуществляется с помощью фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) для области спектра от ультрафиолета до ближней инфракрасной 290 области, фотосопротивлений или боломегров для инфракрасной области спектра. а) Фотоэлектронные умножители.Фотоумножители (ФЭУ) сочетают в себе евойатва фотоэлемента и электронного усилителя еигнала и позволяют получать иа выходе сигнал, уже усиленный в 10з —:10' раз.
Усиление фототока о фотокатода ФЭУ достигается благодаря использованию явления вторичной электронной эмиссии с промежуточных между катодом и анодом эмиттеров. Современные фотоумножители имеют до 14 каскадов умножения. Основными характеристиками фотоумножителей являются область спектральной чувствительности, чувствительность фотокатода в мкА/лм, анодная чувствительность в А/лм при определенном напряжении питания ФЭУ, темновой ток в А, соответствующий этому же напряжению питания, диаметр фотокатода в мм.
Область спектральной чувствительности и чувствительность фотокатода зависят от материала, из которого он изготовлен. Наибольшей чувствительностью обладают мультищелочиые фотокатоды, затем сурьмяно-цезиевые и более низкой — кислородноцезиевые. Область спектральной чувствительности для этих трех основных типов фотокатодов следующая: для кислородно-цезиевых от 4000 до 12 000 А, мультищелочных — от 3000 до 8200 А. сурьмяно-цезиевых — до 6500 А. Большая чувствительность фото- катодов н большой коэффициент усиления позволяют измерять с помощью фотоумножителей световые потоки порядка 10 "—: —:10™ лм.
Предел измерения слабых световых потоков определяется уровнем темпового тока ФЭУ, который может быть существенно уменьшен путем охлаждения фотокатода ФЭУ, особенно для мультищелочных и кислородио-цезиевых фотокатодов. Большим достоинством фотоумножителей является пропорциональность изменения фототока на его выходе в зависимости от величины падающего светового потока на фотокатод, т. е. фотоумножитель является линейным усилителем, в отличие от фотографической эмульсии. Разность звездных величин двух звезд т, и т„которые вызывают появление фототоков 1, и 6, прн величине темпового тока /„ равна Ьт = глз — ш~ —— — 2,5 1д —.' (4.9) $1 — /~' При конструировании фотометра необходимо учитывать следующие особенности работы с фотоумножителями, вытекающие из их свойств.
Монтаж фотоумножителя должен производиться иа панели из хорошего изолятора (полистнрол, фторопласт и др.) для устранения утечек по панели; колба фотоумножителя и панелька о делителем, а также поддерживающие кольца должны быть тщательно очищены. Блок, где монтируется фотоумножитель с панелькой делителя напряжения, должен быть светонепроницаемым и герметичным для предотвращения попадания влаги из воздуха, снабжен сменными патронами осушки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
