4. Трубчастий фотометр

Трубчастий фотометр складається з ряду трубок (внутрішні поверхні яких зачорнені), однакового діаметра, розміщених між двома паралельними площинами (рис. 5 та рис. 6). До нижньої площини притискують досліджувану фотопластинку, а верхня — закрита матовим склом. Верхні отвори трубок — вхідні отвори — прикриті діафрагмами різного діаметра. Одна з трубок узагалі не закрита діафрагмою, її верхній та нижній отвори рівні між собою.

Розрахуємо створювану на емульсійному шарі освітленість від трубки довільного радіуса. Нехай — площа поверхні вхідного, а   — площа поверхні вихідного отвору трубки, д овжиною L (рис. 7). Яскравість поверхні   , що утворює світловий потік  Ф₀, дорівнює:

  (2.13),

де — тілесний (просторовий) кут, всередині якого поширюється випромінювання від поверхні  до центру поверхні .

Освітленість Е, створювана світловим потоком  Ф_о у точці на поверхні   , дорівнює

(2.14)

Оскільки  , застосувавши формули (2.13) та (2.14), отримаємо:

(2.15)

Якщо тілесний кут обмежується світловим конусом із кутами розкриття і , тобто якщо він вирізає на поверхні кільце з різницею радіусів , тоді:

Виконаємо заміну змінної :

Отримаємо:

(2.16)

Інтегруючи (2.15) з урахуванням (2.16) у межах від  до ,

де  — кут, під яким із центру поверхні  видно всю поверхню , маємо:

(2.17)

Оскільки , то:

(2.18)

В рахувавши, що , маємо:

(2.19)

Тобто, освітленість фотопластинки пропорційна радіусу вхідного отвору трубки.

Для трубки без діафрагми:

Врахувавши (2.19), для довільного поля фотопластинки маємо:

(2.20)

Якщо величина  Е₀  може бути безпосередньо виміряна, по вісі абсцис характеристичної кривої, відкладають абсолютні значення освітленості; коли відома зоряна величина, що відповідає Е₀, вісь абсцис градуюють у зоряних величинах.

За умови, що Е₀ = 1 характеристична крива може бути побудована у відносних одиницях по вісі абсцис.

Застосувавши формулу (2.20) до двох полів трубчастого фотометра отримаємо:

(2.20)

Таким чином, вимірявши густину почорніння полів сенситограми та врахувавши (2.18), ми маємо всю необхідну інформацію для побудови характеристичної кривої фотоемульсії.

До переваг трубчастого фотометра відносять:

1. Ту обставину, що шкалу освітленостей визначають із відношення площ діафрагм.

2. Нейтральність приладу, тобто незалежність від спектрального складу випромінювання.

3. Постійність шкали, оскільки прилад не змінюється з плином часу.

4. Одночасність та рівність експозицій для всіх ділянок фотопластинки.

До недоліків трубчастого фотометра відносять:

1. Дискретність значень освітленості.

2. Вплив на форму характеристичної кривої нерівномірності розподілу яскравості по поверхні.

3. Складність підбору лабораторного джерела зі спектральним складом випромінювання, близьким до випромінювання досліджуваного об'єкта.

4. Вплив на отримуване зображення полів трубчастого фотометра так званого ефекту дозрівання схованого зображення. Калібрувальна шкала друкується на пластинці, як правило, не одночасно з основним знімком, а сховане зображення з часом регресує.

7.3 ПОЗАФОКАЛЬНА ФОТОГРАФІЧНА ФОТОМЕТРІЯ

1. Мета роботи

Вивчити сутність основних методів фотографічної фотометрії.

Визначити зоряну величину змінної зірки, застосувавши методику відносної позафокальної фотографічної фотометрії.

2. Об'єкт і засоби дослідження

У роботі досліджується позафокальний фотографічний знімок (звичайна фотоемульсія) ділянки зоряного неба.

Для визначення зоряних величин зірок використовуються: мікрофотометр МФ–2, зоряні карти Bonner Durchmusterung (BD), каталог Astronomische Gesellschaft (AG), міліметровий папір, лінійка, олівець.

3. Робоче завдання

1. Ототожнити знімок із картами зоряного неба.

2. Підібрати зорі порівняння до вказаної змінної зорі.

3. Провести необхідні фотометричні вимірювання.

4. Побудувати градуювальну криву астронегатива.

5. Обчислити зоряну величину змінної зірки.

4. Програма підготовки до виконання робочого завдання

1. Вивчити теоретичний матеріал та підготувати відповіді на контрольні запитання.

2. Ознайомитися з методичними вказівками щодо виконання робочого завдання.

3. Скласти план виконання робочого завдання.

4. Підготувати таблиці для запису результатів вимірювань та обчислень.

5. Вивчити будову та принцип дії мікрофотометра МФ–2 (6, ст. 341-355, ст. 362-363).

6. Підготувати олівець, лінійку, лекало та міліметровий папір.