Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://heritage.sai.msu.ru/ucheb/Zasov/zadacha_04.htm
Дата изменения: Wed May 2 20:20:13 2007 Дата индексирования: Mon Oct 1 20:26:31 2012 Кодировка: Windows-1251 Поисковые слова: нлу |
Вернуться к оглавлению |
Вернуться к предыдущей задаче | Перейти к следующей задаче |
Задача ?04
МОДЕЛЬ АСТРОНОМИЧЕСКОГО СПЕКТРОГРАФА
Введение При
получении спектров астрономических объектов, как правило, очень слабых,
стремятся, с одной стороны, добиться как можно более высокого спектрального
разрешения, а с другой - уловить как можно больше света от источника и свести к
минимуму потери света в спектрографе. Доля светового потока звезды, которая
проходит через спектрограф называется его эффективностью. Отношение длины к
элементу спектрального разрешения называется
разрешающей силой спектрографа. На практике обычно находят оптимальное
соотношение между эффективностью и спектральным разрешением. Но при любом
соотношении между ними требуется выполнение условия, по которому спектральное
разрешение должно быть согласовано с линейным разрешением приемника излучения
(фотопластинки, ЭОПа или ПЗС-матрицы). На
рисунке схематически представлены основные элементы спектрографа, работающего в
фокусе телескопа: D - диаметр объектива, F - его фокусное расстояние, и - диаметр и фокусное
расстояние коллиматора, и - диаметр и фокусное
расстояние объектива камеры (). Параметры
коллиматора должны быть такими, чтобы пучок света, собранный телескопом,
целиком проходил через коллиматор и попадал на дифракционную решетку размером . Для этого требуется выполнение следующих условий. , (1); ,
(2); Параметры объектива
камеры
Фокусное
расстояние объектива выбирается таким образом, чтобы элемент построенного им
изображения спектра, соответствующий спектральному разрешению , был не меньше линейной разрешающей способности приемника
излучения : ,
(3); Диаметр
объектива камеры должен быть не меньше или . Ширина щели
Если
условие (1) выполнено, то эффективность телескопа определяется только долей
светового потока, проходящей через щель. При наблюдении протяженного источника
количество света, проходящего в спектрограф, пропорционально ширине щели. Чем
она шире, тем, с одной стороны, больше света попадает в спектрограф, с другой
стороны, хуже спектральная разрешающая способность. Рассмотрим,
от каких параметров зависит спектральное разрешение спектрографа. Пусть мы
исследуем монохроматическую линию в спектре, используя щель шириной b,
дифракционную решетку с частотой n штрихов на миллиметр. Из оптической схемы,
приведенной на рисунке, видно, что изображение щели, освещаемой
монохроматическим светом, создаваемое объективом камеры, будет в раз меньше ее ширины,
т. е. ,
(4); Величине
b' соответствует спектральный интервал равный ,   |