2.2. Методи астрономічних досліджень

Астрофотометрія - розділ практичної астрофізики, що займається світловими вимірюваннями. Вимірювання світлового потоку дає осн. інформацію про зірок, галактики, туманності та ін астрономічний. об'єктах.

Зв’язок між освітленістю і видимою зоряною величиною:

m - m₀ = -2,5lg (E/E₀),

де m₀ і E₀ - сталі, Е – освітленість, створена зорею величиною m.

Фотометрія – розділ оптики, в якому розглядається вимірювання енергії, що переноситься електромагнітними світловими хвилями.

Основні поняття:

Світловий потік ( Ф ) – енергія світлових хвиль, яка переноситься в одиницю часу через якусь площу поверхні і оцінюється за зоровим відчуттям.

Сила світла ( І ) точкового джерела є величина, що чисельно дорівнює світловому потоку, який це джерело створює в одиничному тілесному куті.

(кд.)

(лм.), 1 лм = 1 кд · 1 ср

Точковим джерелом світила на зивають джерело, лінійні розміри якого значно менші, ніж відстань від нього до точки спостереження.

Тілесним кутом ( ) визначається відношення площі поверхні сегмента кулі до квадрата радіуса сфери: . (ср.)

Яскравість джерела світла ( В ) – величина, яка вимірюється відношенням сили світла джерела в певному напрямку до проекції світної поверхні на площу, перпендикулярну цьому напрямку.

Освітленість ( Е ) –величина, яка вимірюється сітловим потоком, що падає на одиницю площі освітленості поверхні поверхні.

.

Освітленість прямими сонячними променями опівдні – біля 100 000 лк, біля вікна в кімнаті – 100 лк, від нічного неба безмісячно\ ночі – 0,0003 лк.

Закон освітленості від точкового джерела поверхні, віддаленої на відстань r від джерела: , де α – кут падіння світла.

Фотометр – прилад, який використовують для порівняння освітленості.

Люксометр – фотометр, що застосовується для безпосереднього вимірювання освітленості.

Приймачі випромінювання в астрономії.

Першим приймачем зображення в астрономії був неозброєний людське око. Другим стала фотопластинка. Для потреб астрономів були розроблені фотопластинки, чутливі в самих різних областях спектру, аж до інфрачервоної і, що найголовніше, добре працюють при спостереженні слабких об'єктів. Астрономічна фотопластинка - виключно ємний, дешевий і довговічний носій інформації; багато знімки зберігаються у скляних бібліотеках обсерваторій більше ста років. Найбільша фотопластинка застосовується на одному з телескопів третього покоління: її розмір 53 х 53 см!

На початку 30-х рр.. ленінградський фізик Леонід Кубецкій винайшов пристрій, назване згодом фотоелектронним помножувачем (ФЕП). Світло від слабкого джерела падає на нанесений всередині вакуумної колби світлочутливий шар і вибиває з нього електрони, які прискорюються електричним полем і потрапляють на платівки, множать їх число. Один електрон вибиває три-п'ять електронів, які в свою чергу розмножуються на наступній платівці і т. д. Платівок таких близько десяти, так що посилення виходить величезна. Фотопомножувача виробляються промисловим способом і широко застосовуються в ядерній фізиці, хімії, біології та астрономії. Робота по дослідженню джерел зоряної енергії була виконана в значній мірі за допомогою ФЕП - цього простого, точного і стабільного приладу.