Fotometrisk system

Et fotometrisk system i astronomi  er et sæt spektralbånd med en veldefineret afhængighed af følsomhed på bølgelængde . Følsomheden afhænger af de anvendte optiske systemer, detektorer og filtre. For hvert fotometrisk system er der defineret et sæt primære fotometriske standarder - stjerner med en "præcis" kendt størrelse i hvert bånd.

Historie

Stjernefotometri blev født allerede før fotografiets fødsel. I Bonn Review - kataloget blev der for første gang givet et stort udvalg af stjernernes størrelser, lavet ved hjælp af øjenvurderinger. Senere begyndte størrelser at blive bestemt med fotografiets fremkomst. Det viste sig, at stjernestørrelserne af de samme armaturer, målt med øjet og fotografisk, kan variere meget. Dette kommer af, at det menneskelige øjes maksimale følsomhed er ved en bølgelængde på omkring 5500 Å , og de første fotografiske plader havde en maksimal følsomhed i det kortere bølgelængdeområde, ved omkring 4000 Å . Med fremkomsten af ​​pankromatiske fotografiske plader, hvis følsomhed nogenlunde svarer til det menneskelige øjes, blev det muligt at skabe et to-linjet fotometrisk system, kaldet det internationale system af stjernestørrelser . Forskellen mellem stjernestørrelserne af armaturerne i de to områder begyndte at blive kaldt farveindekset .

Det første fotometriske system , i moderne forstand, blev bygget af Harold Johnson [1] i slutningen af ​​1940'erne. Indtil nu er det stadig det mest almindelige, på trods af at der allerede er skabt mere end 200 nye, mere stringente fotometriske systemer.

Problemer med astronomisk fotometri og fotometriske systemer

Som anvendt på astronomiske objekter har fotometri to hovedopgaver:

  1. Bestemmelse af stjernernes stjernestørrelser. Dette gør det igen muligt at detektere variabiliteten af ​​stjerner , for at bestemme deres amplituder og perioder.
  2. Rekonstruktion af den oprindelige energifordeling i spektret af det undersøgte objekt

Afhængigt af de stillede opgaver anvendes et fotometrisk system med det nødvendige sæt fotometriske bånd og standarder.

Klassifikation

Enhver enhed har en forskellig følsomhed i forskellige områder af spektret. Afhængigheden af ​​enhedens følsomhed af bølgelængden kaldes enhedens responskurve . Hvis enheden er konfigureret til at arbejde i et eller andet bånd af det fotometriske system, taler man om en responskurve for det fotometriske bånd .

B. Strömgren i begyndelsen af ​​60'erne af det XX århundrede. foreslået at bruge følgende opdeling af fotometriske systemer:

Kriteriet var halvbredden (bredde på niveauet 50 % transmission i forhold til maksimum). For bredbåndssystemer overstiger denne værdi 300 Å , for smalbåndssystemer er den mindre end 100 Å .

Bredbåndssystemer opstod som en realisering af naturlige fotometriske bånd, såsom kurven for den spektrale lyseffektivitet af effekten af ​​monokromatisk stråling på øjet, følsomhedskurven for en fotografisk plade osv. Fordelene ved sådanne systemer omfatter høj penetrerende kraft, da de kræver mindre tid ved fotografering. Deres fælles ulempe er, at der over et stort område af spektret kan være mange forskellige egenskaber, som gennemsnittet under målingen. Det bedst kendte bredbåndssystem er UBV.

Grænsen for smalbåndssystemer er valgt på en sådan måde, at strålingens egenskaber i hvert filter adskiller sig lidt fra monokromatisk. Sådanne bånd kaldes kvasi-monokromatiske.

Mellembåndssystemer er meget populære, fordi de kombinerer fordelene ved bredbånds- og smalbåndssystemer. På den ene side er deres bånd brede nok til at kunne foretage målinger af ret svage stjerner i rimelig tid, på den anden side er båndene smalle nok til kun at måle de nødvendige dele af det spektrum, der skal til for at løse opgaverne.

Konventionelle betegnelser for spektralområder

Bogstavsbetegnelse
_
Gennemsnitlig
effektiv
bølgelængde λ eff
for et standard
lysfilter [2] , nm
Båndbredde
ved
halv
intensitet [2] Δλ, nm

Udpegningsmuligheder _
Forklaring
UV
U 365  66 du, du', u* "U" står for ultraviolet
Synlig
B 445 94 b "B" betyder "blå"
V 551 88 v, v' "V" står for "synlig"
G [3] 564 128 g' "G" betyder "grøn"
R 658 138 r, r ', R', Rc , Re , Rj "R" betyder "rød"
nær infrarød
jeg 806 149 i, i', I c , I e , I j "jeg" betyder "infrarød"
Z 900 [4] z, z'
Y 1020 120 y
J 1220 213 J', Js
H 1630 307
K 2190 390 K kontinuum,
K', K s , K lang , K 8 , nbK
L 3450 472 L', nbL'
mellem infrarød
M 4750 460 M', nbM
N 10500 2500
Q 21000 [5] 5800 [5] Q'

De mest berømte fotometriske systemer

For en komplet liste over fotometriske systemer, besøg Asiago Database on Photometric Systems  .


Noter

  1. 12 Johnson , HL; Morgan, WW Fundamental stjernefotometri for standarder af spektral type på det reviderede system af Yerkes spektralatlas  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 1953. - Vol. 117 . - s. 313-352 . Arkiveret fra originalen den 2. april 2019.
  2. 1 2 Binney, J.; Merrifield M. Galactic Astronomy , Princeton University Press, 1998, kap. 2.3.2, s. 53
  3. Bessell, Michael S. Standard Photometric Systems  //  Årlig gennemgang af astronomi og astrofysik : journal. - 2005. - September ( bind 43 , nr. 1 ). - S. 293-336 . — ISSN 0066-4146 . - doi : 10.1146/annurev.astro.41.082801.100251 . - . Arkiveret fra originalen den 15. april 2019.
  4. Gouda, N.; Yano, T.; Kobayashi, Y.; Yamada, Y.; Tsujimoto, T.; Nakajima, T.; Suganuma, M.; Matsuhara, H.; Ueda, S.; JASMINE arbejdsgruppen. JASMINE: Japan Astrometry Satellite Mission for INfrared Exploration  (engelsk)  // Proceedings of the International Astronomical Union  : tidsskrift. - Cambridge University Press , 2005. - 23. maj ( vol. 2004 , nr. IAUC196 ). - S. 455-468 . - doi : 10.1017/S1743921305001614 . - .
  5. 1 2 [1] Arkiveret 15. februar 2020 i Wayback Machine Handbook of Geophysics and the Space Environment 1985, Air Force Geophysics Laboratory, 1985, red. Adolph S. Jursa, Ch. 25, tabel 25-1

Links

Se også