Κοςμάσ Γαηζασ Ακινα 2016

Transcript

1 Κοςμάσ Γαηζασ Ακινα 2016

2 Κοςμάσ Γαηζασ Ακινα 2016

3

4 εφαρμογζσ πριςμάτων

5 a) Ορκισ εκτροπισ (90 ο ) b) Amici (roof) c) Porro d) Ρεντάπριςμα e) ομβοειδζσ f) Dove g) Roof (Pechan) είδθ πριςμάτων

6 porro prism πεντάπριςμα

7 Ρρίςμα Dove «Τξηπιό θάηνπηξν» (corner cube ή retroreflector)

8 πρίςμα εκτροπισ 90 ο πρίςμα Porro Σφνκετο πρίςμα Porro

9 Η διάταξθ του απλοφ φαςματογράφου

10 Φαςματοςκόπιο ςτακερισ εκτροπισ

11 Φορθτό φαςματοςκόπιο ευκυςκοπίασ

12 Η αλαθιαζηηθή ηθαλόηεηα ησλ επηθαλεηώλ εμαξηάηαη από ηελ κεηαιιηθή επίζηξσζε.

13 Κακπύιεο δηαζθεδαζκνύ κεξηθώλ νπηηθώλ πιηθώλ. Η πεξηνρή ηνπ νξαηνύ θαίλεηαη ζθηαζκέλε.

14 Κανόνεσ διαςκεδαςμοφ 1) ν δείθηεο δηάζιαζεο απμάλεη πξνο ηα κηθξόηεξα κήθε θύκαηνο 2) ε θιίζε dn/dι ηεο θακπύιεο (δειαδή ν δηαζθεδαζκόο) απμάλεη θαηά απόιπηε ηηκή πξνο ηα κηθξόηεξα κήθε θύκαηνο 3) πιηθά κε κεγαιύηεξν δείθηε δηάζιαζεο ζε νξηζκέλν κήθνο θύκαηνο παξνπζηάδνπλ κεγαιύηεξε θιίζε ηεο θακπύιεο δηαζθεδαζκνύ ζην κήθνο θύκαηνο απηό, δειαδή κεγαιύηεξν δηαζθεδαζκό 4) ε θακπύιε δηαζθεδαζκνύ ελόο πιηθνύ δελ κπνξεί λα ηαπηηζηεί κε ηελ θακπύιε άιινπ πιηθνύ αλ θάλνπκε παξάιιειε κεηαηόπηζε νύηε αλ αιιάμνπκε ηηο θιίκαθεο ησλ αμόλσλ 5) όζν κεγαιύηεξε είλαη ε ππθλόηεηα ελόο νπηηθνύ κέζνπ ηόζν κεγαιύηεξνο είλαη ν δείθηεο δηάζιαζεο θαη ν δηαζθεδαζκόο ηνπ.

15 Ιςχφσ διαςκεδαςμοφ n n F D 1 n C Ολνκάδεηαη ζπληειεζηήο δηαζθεδαζκνύ ή αξηζκόο Abbe.

16 wavelength in Angstrom [Å]

17 Καμπφλθ ανώμαλου διαςκεδαςμοφ

18 Εξιςώςεισ διαςκεδαςμοφ B C n A 2 4 n A A A Εξίςωςθ Cauchy Εξίςωςθ Sellmeier

19 Τππηθή θακπύιε δηαζθεδαζκνύ γηα ην νπηηθό γπαιί BK7 θαη ε ζύγθξηζε ησλ πεηξακαηηθώλ ηηκώλ ηνπ δείθηε δηάζιαζεο κε απηέο πνπ πξνβιέπνληαη από ηνπο εκπεηξηθνύο λόκνπο ηνπ Cauchy θαη Sellmeier.

20 Τν δηάγξακκα n D -λ

21 Τν δηάγξακκα n D -λ

22 Κοςμάσ Γαηζασ Ακινα 2016

23 Η ςυλλεκτικι ικανότθτα των φακών πρίςμα

24 επαλλθλία πριςμάτων

25 φακόσ

26

27 Κωνικζσ τομζσ έιιεηςε παξαβνιή ππεξβνιή

28

29

30

31

32 Απλόσ μεγεθυντικόσ φακόσ Γσληαθή κεγέζπλζε: ~f αλ s=f, s = αλ s =25cm

33 Κοςμάσ Γαηζασ Ακινα 2016

34 Διοπτρικά τθλεςκόπια απιό αρξσκαηηθό απνρξσκαηηθό

35 Κωνικζσ τομζσ έιιεηςε παξαβνιή ππεξβνιή

36 Κατοπτρικά τθλεςκόπια θύξηα εζηία Newton Gregory Coudé/Nasmyth επίπεδν επίπεδν θνίιν ειιεηςνεηδέο θπξηό ππεξβνινεηδέο θνίιν παξαβνινεηδέο θνίιν παξαβνινεηδέο θνίιν παξαβνινεηδέο θνίιν παξαβνινεηδέο Cassegrain θπξηό ππεξβνινεηδέο θνίιν παξαβνινεηδέο θπξηό ζθαηξηθό θνίιν ειιεηςνεηδέο Ritchey Chrétien θπξηό ππεξβνινεηδέο θνίιν ππεξβνινεηδέο

37 Καταδιοπτρικά τθλεςκόπια Maksutov-Cassegrain Schmidt-Cassegrain δηνξζσηηθόο κελίζθνο Maksutov θπξηό αζθαηξηθό θνίιν ζθαηξηθό δηνξζσηηθόο θαθόο Schmidt θπξηό αζθαηξηθό θνίιν ζθαηξηθό

38 Ιδιάηουςεσ περιπτώςεισ Οπηηθνί ζπλδπαζκνί

39 Τεχνολογία τθλεςκοπίων Gemini 8.1 m LBT 8.4m

40

41

42

43 Μοντζλο του κατόπτρου του τθλεςκοπίου JWST

44 Το μεγαλφτερο κάτοπτρο τθλεςκοπίου μζχρι το 2012 (ΗΕΤ και SALT). Οι διαςτάςεισ του είναι 11 x 9.8m.

45 Τμιμα του ςφνκετου κατόπτρου του JWST

46 Συγκριτικά μεγζκθ οπτικών τθλεςκοπίων Γεξνζηαζνπνύιεην Αζηξνλνκηθόο Σηαζκόο Αζηεξνζθνπείν Χεικνύ Δηαζηεκηθά Τειεζθόπηα Παλεπηζηεκηαθό Αζηεξνζθνπείν Κξπνλεξίνπ Κνξηλζίαο Αξίζηαξρνο Hubble JWST 0.4 m 1.2 m 2.3 m 2.4 m 6.5 m Palomar BTA (Caucasus) 5 m 6 m

47 Το υπό καταςκευι Ε-ΕLT με το γιγάντιο ςφνκετο κάτοπτρο διαμζτρου 39 m

48 Κοςμάσ Γαηζασ Ακινα 2016

49 Κατθγορίεσ αςτρονομικών φαςματογράφων Αληηθεηκεληθό πξίζκα Αληηθεηκεληθό θξάγκα

50 φάςμα με αντικειμενικό πρίςμα

51 Κατθγορίεσ αςτρονομικών φαςματογράφων Φαζκαηνγξάθνο κε ζρηζκή ρσξίο ζρηζκή κε πξίζκα (αλάθιαζεο ή δηέιεπζεο, απιό ή επζπζθνπίαο) κε θξάγκα (θακπύιν ή επίπεδν, αλάθιαζεο ή δηέιεπζεο) Φαζκαηνγξάθνο ζαξσηήο (κνλνρξσκάηνξαο) Φαζκαηνγξάθνο απεηθνληζηηθόο Φαζκαηνγξάθνο κε θαηνπηξηθά ζηνηρεία Φαζκαηνγξάθνο κε δηνπηξηθά ζηνηρεία Σπκβνινκεηξηθόο θαζκαηνγξάθνο (Fabry-Perot) (ππεξ-πςειήο αλάιπζεο)

52 Σχεδιαςμόσ φαςματογράφων 1) Littrow ή Ebert 2) Czerny Turner (κε θνίια θάηνπηξα) 3) Eschelle 4) Πξίζκα επζπζθνπίαο (Treanor, Amici (κεγάιε απνξξόθεζε) ) 5) Rowland circle (Paschen-Runge (νγθώδεο), Eagle (αζηηγκαηηζκόο) ) 6) Wadsworth (παξαβνινεηδήο εζηηαθή επηθάλεηα ζθαηξηθό ζθάικα θαη θόκε)

53 Φασματοσκόπιο πρίσματος O ηύπνο ηνπ γπαιηνύ από ην νπνίν είλαη θαηαζθεπαζκέλν ην πξίζκα θαη νη θαθνί θαζνξίδεη ηελ πεξηνρή κεθώλ θύκαηνο ζηελ νπνία κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί ν θαζκαηνγξάθνο. Γηα λα κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί ν θαζκαηνγξάθνο π.ρ. ζην ππεξηώδεο, ρξεηάδνληαη πξίζκαηα π.ρ. από ραιαδία (SiO 2 ) ή από CaF 2. Γηα ην ππέξπζξν, ρξεζηκνπνηνύληαη πξίζκαηα από NaCl, KCl θαη Al 2 O 3.

54 Η διάταξθ του απλοφ φαςματογράφου

55 Czerny-Turner

56 Littrow ζρηζκή εηζόδνπ θαθόο (δηπιήο ρξήζεο) αληρλεπηήο θξάγκα α=β m 2d sin a ζρηζκή εηζόδνπ θαθόο (δηπιήο ρξήζεο) πξίζκα αλάθιαζεο αληρλεπηήο θξάγκα α=β

57 Littrow m 2d sin a

58 Eschelle

59

60

61

62 Ευκυςκοπίασ

63 Φορθτό φαςματοςκόπιο ευκυςκοπίασ

64 Κοςμάσ Γαηζασ Ακινα 2016

65 Pinhole camera Δεν υπάρχει οπτικό ςτοιχείο. Η ςυηυγία αντικειμζνου ειδώλου εξαςφαλίηεται από το πολφ μικρό μζγεκοσ τθσ οπισ. Πςο μικρότερθ θ οπι τόςο κακαρότερθ θ εικόνα (μζχρι να γίνει τόςο μικρι ώςτε να ζχουμε ςθμαντικά φαινόμενα περίκλαςθσ, οπότε μικραίνοντασ τθν οπι χειροτερεφουμε το είδωλο. Επειδι δεν υπάρχει φακόσ, δεν υπάρχει «βάκοσ πεδίου» δθλ. τόςο τα κοντινά όςο και τα μακρινά αντικείμενα είναι εςτιαςμζνα. Η απόςταςθ του φιλμ από τθν οπι κακορίηει το οπτικό πεδίο (Field of View - FoV): μικρότερθ απόςταςθ ςθμαίνει μεγαλφτερο FoV, μικρότερα μεγζκθ των ειδώλων τθσ οπισ από διαφορετικά ςθμεία του αντικειμζνου, άρα κακαρότερθ εικόνα. Βαςικό μειονζκτθμα: μικρι φωτεινότθτα, μεγάλεσ εκκζςεισ, όχι κατάλλθλθ για κινοφμενα αντικείμενα.

66 Φωτογραφική μηχανή Τοποκετοφμε ζνα ςυγκεντρωτικό φακό ςτθ κζςθ τθσ οπισ Αφξθςθ τθσ φωτεινότθτασ (λόγω εςτίαςθσ). Αφξθςθ κακαρότθτασ (λόγω εςτίαςθσ). Η απόςταςθ φακοφ φιλμ (ι CCD) είναι κρίςιμθ: Για μακρινά αντικείμενα θ εικόνα ςχθματίηεται ςτο εςτιακό επίπεδο του φακοφ φιλμ. Για κοντινά αντικείμενα, θ κζςθ όπου ςχθματίηεται το είδωλο εξαρτάται από τθν απόςταςθ του αντικειμζνου (s). Επειδι δεν μποροφμε να αλλάξουμε τθ κζςθ του φιλμ (ι τθσ CCD) αλλάηουμε τθν κζςθ του φακοφ. (Οι ακρότατεσ κζςεισ του φακοφ προςδιορίηουν τισ αποςτάςεισ των αντικειμζνων που μποροφμε να φωτογραφίςουμε επιτυχώσ). Το μζγεκοσ του ειδώλου είναι ανάλογο τθσ εςτιακισ απόςταςθσ f. Επίςθσ το f κακορίηει το οπτικό πεδίο (FoV). Το οπτικό πεδίο είναι αντιςτρόφωσ ανάλογο τθσ εςτιακισ απόςταςθσ. Ευρυγώνιοσ φακόσ: μικρι εςτιακι απόςταςθ Τθλεφακόσ: μεγάλθ εςτιακι απόςταςθ

67 Ευρυγώνιοσ φακόσ Τθλεφακόσ

68 Κοςμάσ Γαηζασ Ακινα 2016

69

70 H ζπλνιηθή κεγέζπλζε είλαη όπνπ Γηα ιεπηνύο θαθνύο ηζρύεη Δει. ε ζπλνιηθή κεγέζπλζε ηζνύηαη κε ην γηλόκελν ηεο γξακκηθήο κεγέζπλζεο ηνπ ΑΦ επί ηελ γσληαθή κεγέζπλζε ηνπ eyepiece

71

72 Ξθρόσ (Ι) και καταδυτικόσ (ΙΙ) φακόσ μικροςκοπίου

73 Κοςμάσ Γαηζασ Ακινα 2016

74 Κιάλια

75 Επιςκοπικι (Ι) και διαςκοπικι (ΙΙ) προβολι

76 Διακλαςίμετρο Abbe