Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://mavr.sao.ru/hq/ssl/Opisanie/node4.html
Дата изменения: Unknown Дата индексирования: Tue Oct 2 07:42:17 2012 Кодировка: koi8-r Поисковые слова: п п п п п п п п |
Спектроскопические наблюдения дают информацию о распределении интенсивности
излучения исследуемого объекта по длине волны. Для многих задач, связанных с
определением химического состава вещества и лучевых скоростей, такой информации
достаточно. Однако, существует широкий спектр астрофизических задач, для
которых критичное значение имеет не только спектральное распределение энергии
но и поляризационные свойства излучения объекта в функции длины волны и
времени. В астрофизике известно много явлений, приводящих к возникновению
поляризации излучения (см., например, Серковски, [1974]). Как
правило, поляризация появляется при рассеянии излучения на пылинках,
свободных или связанных электронах и т.д., и (или) в присутствии магнитного
поля (эффект Зеемана, синхротронное излучение, излучение белых карликов и
т.д.). В общем случае излучение от исследуемого объекта представляет
собой смесь неполяризованного и эллиптически поляризованного света.
Частично поляризованный свет описывается четырьмя параметрами Стокса ():
где и
- соответственно интенсивности неполяризованной
и поляризованной компоненты излучения,
-
степень эллиптической поляризации,
- степень линейной
поляризации,
- степень круговой поляризации (
- правая
эллиптическая поляризация,
- левая),
- позиционный угол
большой оси поляризационного эллипса,
- отношение малой и
большой осей эллипса. Частные случаи эллиптической поляризации -
линейная поляризация (
) и круговая поляризация (
).
Следует подчеркнуть, что все указанные здесь параметры при
спектрополяриметрических наблюдениях являются функциями от длины волны.
По результатам спектрополяриметрических наблюдений определяются параметры
Стокса (,
,
и
), и из системы уравнений 1 вычисляются
степени поляризации
и
, и углы
и
. На практике
более удобно использовать так называемые нормированные параметры Стокса (1,
,
,
). Далее под параметрами
,
и
будем
подразумевать именно их нормированные значения.
Наблюдения в поляриметрическом режиме проводятся с использованием анализатора поляризации, устанавливаемом в предщелевой части спектрографа или после щели. Принцип действия анализаторов линейной и круговой поляризации, используемых в наблюдениях на эшелле-спектрографах телескопа БТА PFES, Рысь и НЭС, и методика наблюдений на этих спектрографах в поляриметрическом варианте описана в работах Панчук и др. (2001а, 2001б, 2002). Отметим только, что для вычисления четырех параметров Стокса необходимо получить как минимум три изображения спектра исследуемого объекта (одно с анализатором круговой поляризации и два с разной ориентацией анализатора линейной поляризации) и таких же три изображения спектра стандартной звезды для вычисления инструментальной поляризации. Каждый спектральный порядок на таких изображениях расщепляется на две компоненты, в качестве примера на рис.?? приведено изображение эшелле-спектра, полученное с анализатором поляризации.
Стремление получить более высокое спектральное разрешение приводит к
возрастанию потерь света на щели спектрографа. Так, например, для получения
разрешения на спектрографе НЭС необходимо уменьшить ширину
входной щели до размеров 04 в проекции на небесную сферу, при этом даже
при хороших погодных условиях теряется более 70% света. С целью
уменьшения световых потерь при наблюдении с высоким спектральным разрешением мы
предложили использовать резатель изображения на три среза в сочетании с
эшелле-спектрографом (Панчук и др. 2003), что увеличивает эффективную ширину
входной щели в три раза без изменения аппаратной функции спектрографа. На
рис.
приведен фрагмент ПЗС-кадра с изображением спектра
звезды, полученным на спектрографе НЭС с применением резателя изображения.
Каждый спектральный порядок повторяется трижды: центральная компонента порядков
формируется светом, прошедшим через центральную щель резателя, верхняя и
нижняя компоненты формируются светом от боковых щелей резателя.
Удачный опыт внедрения резателей изображения в наблюдения с
эшелле-спектрографами позволил создать анализатор поляризации совмещенный с
резателем изображения. В таком варианте спектрополяриметрических наблюдений
две компоненты изображения звезды режутся на две части, в итоге каждый
эшелле-порядок имеет четыре компоненты. На рис. показан участок
изображения эшельного спектра звезды, полученного с анализатором поляризации в
сочетании с резателем изображения.