Sistem fotometric

Un sistem fotometric în astronomie  este un set de benzi spectrale cu o dependență bine definită a sensibilității de lungimea de undă . Sensibilitatea depinde de sistemele optice, detectoarele și filtrele utilizate. Pentru fiecare sistem fotometric, este definit un set de standarde fotometrice primare – stele cu o magnitudine „exact” cunoscută în fiecare bandă.

Istorie

Fotometria stelară s-a născut chiar înainte de nașterea fotografiei. În catalogul Bonn Review , pentru prima dată, a fost dată o gamă largă de magnitudini stelare, realizate cu ajutorul estimărilor oculare. Mai târziu, mărimile au început să fie determinate odată cu apariția fotografiei. S-a dovedit că mărimile stelare ale acelorași corpuri de iluminat, măsurate cu ochiul și fotografic, pot diferi foarte mult. Aceasta provine din faptul că sensibilitatea maximă a ochiului uman este la o lungime de undă de aproximativ 5500 Å , iar primele plăci fotografice au avut o sensibilitate maximă în intervalul mai scurt de lungimi de undă, la aproximativ 4000 Å . Odată cu apariția plăcilor fotografice pancromatice , a căror sensibilitate corespunde aproximativ cu cea a ochiului uman, a devenit posibil să se creeze un sistem fotometric cu două linii, numit sistemul internațional de mărimi stelare . Diferența dintre mărimile stelare ale luminilor din cele două game a început să fie numită indice de culoare .

Primul sistem fotometric , în sensul modern, a fost construit de Harold Johnson [1] la sfârșitul anilor 1940. Până acum, rămâne cel mai comun, în ciuda faptului că au fost deja create peste 200 de sisteme fotometrice noi, mai stricte.

Probleme de fotometrie astronomică și sisteme fotometrice

Aplicată obiectelor astronomice, fotometria are două sarcini principale:

  1. Determinarea mărimilor stelare ale stelelor. Acest lucru, la rândul său, face posibilă detectarea variabilității stelelor , determinarea amplitudinilor și perioadelor acestora.
  2. Reconstituirea distribuției originale a energiei în spectrul obiectului studiat

În funcție de sarcinile stabilite, se folosește un sistem fotometric cu setul necesar de benzi fotometrice și standarde.

Clasificare

Orice dispozitiv are o sensibilitate diferită în diferite game ale spectrului. Dependența sensibilității dispozitivului de lungimea de undă se numește curba de răspuns a dispozitivului . Dacă dispozitivul este configurat să funcționeze într-o anumită bandă a sistemului fotometric, se vorbește despre o curbă de răspuns a benzii fotometrice .

B. Strömgren la începutul anilor 60 ai secolului XX. a propus utilizarea următoarei diviziuni a sistemelor fotometrice:

Criteriul a fost semilățimea (lățimea la nivelul transmisiei de 50% față de maxim). Pentru sistemele de bandă largă, această valoare depășește 300 Å , pentru sistemele de bandă îngustă este mai mică de 100 Å .

Sistemele de bandă largă au apărut ca o realizare a benzilor fotometrice naturale, cum ar fi curba eficienței luminii spectrale a efectului radiației monocromatice asupra ochiului, curba de sensibilitate a unei plăci fotografice etc. Avantajele unor astfel de sisteme includ putere mare de penetrare, deoarece necesită mai puțin timp la fotografiere. Dezavantajul lor comun este că pe o gamă largă a spectrului pot exista multe caracteristici diferite care sunt mediate în timpul măsurării. Cel mai cunoscut sistem de bandă largă este UBV.

Limita sistemelor cu bandă îngustă este aleasă în așa fel încât proprietățile radiației din fiecare filtru să difere puțin de cele monocromatice. Astfel de benzi se numesc cvasimonocromatice.

Sistemele de bandă medie sunt foarte populare deoarece combină avantajele sistemelor de bandă largă și în bandă îngustă. Pe de o parte, benzile lor sunt suficient de largi pentru a face măsurători ale stelelor destul de slabe într-un timp rezonabil, pe de altă parte, benzile sunt suficient de înguste pentru a măsura doar părțile necesare ale spectrului necesare pentru a rezolva sarcinile.

Denumiri convenționale pentru intervalele spectrale


Desemnarea literei
Lungimea de undă efectivă medie
λ eff a unui filtru de lumină
standard [2] , nm
Lățimea de bandă
la
jumătate de
intensitate [2] Δλ, nm 		Opțiuni
de desemnare 		Explicaţie
UV
U 365  66 tu, u', u* „U” înseamnă ultraviolete
Vizibil
B 445 94 b „B” înseamnă „albastru”
V 551 88 v, v' „V” înseamnă „vizibil”
G [3] 564 128 g' „G” înseamnă „verde”
R 658 138 r, r', R', Rc , Re , Rj „R” înseamnă „roșu”
aproape de infrarosu
eu 806 149 i, i', I c , I e , I j „Eu” înseamnă „infraroșu”
Z 900 [4] Z Z'
Y 1020 120 y
J 1220 213 J', Js
H 1630 307
K 2190 390 K continuum,
K', K s , K lung , K 8 , nbK
L 3450 472 L', nbL'
infraroșu mediu
M 4750 460 M', nbM
N 10500 2500
Q 21000 [5] 5800 [5] Q'

Cele mai cunoscute sisteme fotometrice

Pentru o listă completă a sistemelor fotometrice, vizitați Baza de date Asiago despre sisteme fotometrice  .


Note

  1. ↑ 12 Johnson , HL; Morgan, WW Fotometrie stelară fundamentală pentru standardele de tip spectral pe sistemul revizuit al atlasului spectral Yerkes  //  The Astrophysical Journal . - Editura IOP , 1953. - Vol. 117 . - P. 313-352 . Arhivat din original pe 2 aprilie 2019.
  2. ↑ 1 2 Binney, J.; Merrifield M. Galactic Astronomy , Princeton University Press, 1998, cap. 2.3.2, pp. 53
  3. ↑ Bessell, Michael S. Standard Photometric Systems  //  Annual Review of Astronomy and Astrophysics : jurnal. - 2005. - Septembrie ( vol. 43 , nr. 1 ). - P. 293-336 . — ISSN 0066-4146 . - doi : 10.1146/annurev.astro.41.082801.100251 . - Cod biblic . Arhivat din original pe 15 aprilie 2019.
  4. ↑ Gouda, N.; Yano, T.; Kobayashi, Y.; Yamada, Y.; Tsujimoto, T.; Nakajima, T.; Suganuma, M.; Matsuhara, H.; Ueda, S.; Grupul de lucru JASMINE. JASMINE: Misiunea de satelit de astrometrie al Japoniei pentru explorarea în infraroșu  (engleză)  // Proceedings of the International Astronomical Union  : jurnal. - Cambridge University Press , 2005. - 23 mai ( vol. 2004 , nr. IAUC196 ). - P. 455-468 . - doi : 10.1017/S1743921305001614 . - Cod .
  5. ↑ 1 2 [1] Arhivat la 15 februarie 2020 la Wayback Machine Handbook of Geophysics and the Space Environment 1985, Air Force Geophysics Laboratory, 1985, ed. Adolf S. Jursa, Ch. 25, Tabelul 25-1

Link -uri

Vezi și