Реферат:

Спектральні наземні дослідження

План

Вступ

Спектральні наземні дослідження

Висновок

Література

Вступ

Розглянемо основні типи спектральних приладів, вживаних в астрономії. Вперше спектри зірок і планет почав спостерігати в минулому столітті італійський астроном Секки. Потім його роботами спектральним аналізом зайнялися багато астрономів. Спочатку використовувалися візуальний спектроскоп, потім спектри почали фотографувати, а зараз застосовуються також і фотоелектричний запис спектру. Спектральні прилади з фотографічною реєстрацією спектру зазвичай називають спектрографами, а з фотоелектричною – спектрометрами.

На малюнку дана оптична схема призматичного спектрографа. Перед призмою знаходяться щілина і об'єктив, які утворюють коліматор. Коліматор посилає на призму паралельний пучок променів. Коефіцієнт заломлення матеріалу призми залежить від довжини хвилі. Тому після призми паралельні пучки, відповідні різним довжинам хвиль, розходяться під різними кутами і другий об'єктив (камера) дає у фокальній плоскості спектр, який фотографується. Якщо у фокальній площині камери поставити другу щілину, то спектрограф перетворитися на монохроматор. Переміщаючи другу щілину по спектру або повертаючи призму, можна виділяти окремі більш менш вузькі ділянки спектру. Якщо тепер за вихідною щілиною монохроматора помістити фотоелектричний приймач, то вийде спектрометр.

Спектральні наземні дослідження

В даний час поряд з призматичними спектрографами і спектрометрами широко застосовуються і дифракційні. У цих приладах замість призми диспергирующим (тобто розкладаючим на спектр) елементом є дифракційні грати. Найчастіше використовується відбивні грати.

Відбивні грати є алюминированое дзеркалом, на якому нанесені паралельні штрихи. Відстань між штрихами і їх глибина порівнянні з довгої хвилі. Наприклад, дифракційні грати, що працюють у видимій області спектру, часто робляться з відстанню між штрихами 1,66 мк (600 штрихів на 1 мм). Штрихи мають бути прямими і паралельними один одному по всій поверхні грат, і відстань між ними повинна зберігатися постійним з дуже високою точністю. Виготовлення дифракційних грат, тому є найбільш важким з оптичних виробництв.

Отримуючи спектр за допомогою призми, ми користуємося явищем заломлення світла на кордоні двох середи. Дії дифракційних грат засновано на явищі іншого типа– дифракція і інтерференція світла. Відмітимо що вона дає, у відмінності від призми, не один, а декілька спектрів. Це приводить до певних втрат світла в порівнянні з призмою. В результаті вживання дифракційних грат в астрономії довгий час обмежувалося дослідженнями Сонця. Вказаний недолік був усунений американським оптиком Вудом. Він запропонував додавати штрихам грат певний профіль, такий, що велика частка енергії концентрується в одному спектрі, тоді як останні виявляються сильно ослабленими. Такі грати називаються направленими|спрямованими| або эшелеттами.

Основною характеристикою спектрального приладу є спектральна вирішуюча сила

                          (12)

де (( - мінімальний проміжок між двома близькими лініями, при якому вони реєструються як роздільні. Чим більше вирішуюча сила, тим більше детально може бути досліджений спектр і тим більше інформації про властивості випромінюючого об'єкту може бути в результаті отримане|. ............