Astronet > 5. Nekotorye fotometricheskie sistemy

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Precizionnaya fotometriya

<< 4.7 Polnoe oslablenie sveta | Oglavlenie | 5.2 Sistema UBV i ... >>

5. Nekotorye fotometricheskie sistemy

-- Tut vse delo, -- on tainstvenno ponizil golos, -- vse delo v zelenyh ochkah, kotoryh nikogda ne snimayut moi poddannye.

A.Volkov.
''Volshebnik izumrudnogo goroda''

Razdely

5.1 Utochnenie ponyatiya ``fotometricheskaya sistema''

Rassmotrev harakternye osobennosti treh funkcii, vhodyashih somnozhitelyami pod integral v osnovnyh formulah geterohromnoi fotometrii (1.7), (1.8), obsudim bolee strogo voprosy, svyazannye s opredeleniem i primeneniem ponyatiya ``fotometricheskaya sistema''.

Obychno pod nablyudeniyami v nekotoroi fotometricheskoi sisteme ponimayut situaciyu, kogda svetovye potoki ot zvezd izmeryayut odnovremenno (ili kvaziodnovremenno) v neskol'kih spektral'nyh polosah. Ranee termin ``fotometricheskaya sistema'' chasto otnosili i k nablyudeniyam v odnoi-edinstvennoi spektral'noi polose (naprimer, inogda govoryat: ``nablyudeniya v sisteme ''), no my vsegda budem govorit' o fotometricheskoi sisteme kak o mnogocvetnoi sisteme, kogda nablyudeniya proizvodyatsya s nekotorym naborom krivyh reakcii. Togda v oboznachenii funkcii $T(\lambda)$ pod integralom (1.7) poyavlyaetsya nomer krivoi reakcii , i funkciya oboznachaetsya $T_i(\lambda)$ . V zavisimosti ot vybrannoi fotometricheskoi sistemy mozhet prinimat' znacheniya, naprimer, (sistema Dzhonsona) ili (Tyan'-Shan'skaya sistema).

Chtoby opredelit' fotometricheskuyu sistemu neobhodimo:
- vo-pervyh, horosho znat' otnositel'nye krivye reakcii vseh polos;
- vo-vtoryh, v kazhdoi polose zadat' nul'-punkt, to est' ustanovit', kakuyu zvezdnuyu velichinu imeet v etoi sisteme hotya by odin horosho izvestnyi, legko dostupnyi i stabil'nyi estestvennyi ili iskusstvennyi istochnik sveta.

Posle vyyavleniya oshibki G.Dzhonsona v procedure vynosa za atmosferu ul'trafioletovoi velichiny i pokazatelya cveta U-B, chasto, i ne bez osnovaniya, schitayut, chto opisanie etoi procedury takzhe dolzhno vhodit' v opredelenie fotometricheskoi sistemy.

Stremgren v nachale 60-h godov predlozhil nazyvat' sistemy, u kotoryh polushirina krivyh reakcii (t.e. shirina na urovne 50% propuskaniya po otnosheniyu k maksimumu) prevyshaet 300 $\AA$ , shirokopolosnymi, sistemy s polushirinoi polos 100-300 $\AA$ srednepolosnymi, a sistemy s polushirinoi polos menee 100 $\AA$ -- uzkopolosnymi.

Shirina 100 $\AA$ -- eto ne prosto kolichestvennoe soglashenie o ``kruglom'' chisle. Fizicheskii smysl uzkopolosnyh sistem v tom, chto v takih polosah svoistva izlucheniya prakticheski ne otlichayutsya ot svoistv monohromaticheskogo sveta. Takie polosy nazyvayutsya kvazimonohromaticheskimi.

Sleduya V.B.Nikonovu dadim sleduyushie strogie opredeleniya. Nazovem srednei dlinoi volny $\lambda_{med}$ fotometricheskoi polosy velichinu, opredelyaemuyu vyrazheniem:

$\begin{displaymath} \lambda_{med} = \frac {\int \limits_{\lambda 1}^{\lambda 2}... ...a} {\int \limits_{\lambda 1}^{\lambda 2} T(\lambda)\,d\lambda} \end{displaymath}$

(5.1)

Deistvuyushaya dlina volny $\lambda_w$ zadaetsya neyavnym obrazom vyrazheniem

$\begin{displaymath}[p(\lambda_w)]^{M(z)} = \frac {\int \limits_{\lambda 1}^{\lam... ...mits_{\lambda 1}^{\lambda 2} E(\lambda)\,T(\lambda)\,d\lambda} \end{displaymath}$

(5.2)

Fotometricheskuyu polosu mozhno schitat' kvazimonohromaticheskoi, esli uchet ekstinkcii s koefficientom prozrachnosti $p(\lambda_{med})$ , i s koefficientom $p(\lambda_w)$ daet znacheniya vneatmosfernyh fotometricheskih harakteristik, ne razlichayushiesya v predelah zadannoi tochnosti. Dlya takih polos spravedliva klassicheskaya formula Bugera (4.1), otsutstvuet effekt Forbsa i t.p.

V nekotorom smysle nablyudeniyami v uzkopolosnoi i ochen' mnogocvetnoi sisteme yavlyayutsya spektrofotometricheskie nablyudeniya, vypolnennye v GAISh i v AFIF AN Kazahstana. Kak my uzhe znaem, v Moskovskom i Alma-atinskom spektrofotometricheskih katalogah potoki ot zvezd usredneny po spektral'nym intervalam shirinoi 50 $\AA$ . Dlya takih intervalov vezde, krome sluchaev sil'nyh polos poglosheniya, spravedlivo monohromaticheskoe priblizhenie. Uzkopolosnye sistemy sozdayutsya issledovatelyami, kak pravilo, dlya resheniya kakoi-to konkretnoi zadachi. S pomosh'yu uzkih svetofil'trov, chashe vsego interferencionnyh, na raznyh dlinah voln vydelyayutsya detali spektra, osobenno harakternye dlya izuchaemogo fizicheskogo yavleniya: otdel'nye spektral'nye linii ili polosy, uchastki nepreryvnogo spektra, skachki i t.p.

Shirokopolosnye sistemy voznikli kak realizaciya ``estestvennyh'' fotometricheskih polos, takih kak krivaya vidnosti glaza ili krivaya spektral'noi chuvstvitel'nosti fotograficheskoi plastinki. Glavnoe dostoinstvo shirokopolosnyh sistem -- ih vysokaya pronicayushaya sposobnost'.

Srednepolosnye sistemy voznikli iz zhelaniya nablyudatelei sovmestit' preimushestva shirokopolosnyh i uzkopolosnyh sistem: odnoi storony, prostotu i kvazimonohromatichnost' uzkih polos, a s drugoi, bolee vysokuyu pronicayushuyu sposobnost', sblizhayushuyu ih s shirokopolosnymi sistemami.

Sleduya V.Straizhisu (hotya v literature vstrechayutsya i drugie opredeleniya), my budem govorit', chto fotometricheskaya sistema s dvumya spektral'nymi polosami -- eto dvuhcvetnaya sistema, s tremya -- trehcvetnaya i t.p. V svyazi s etim, budem nazyvat' cvetom ili luchami (naprimer, cvet , vizual'nye luchi ), osnovnuyu cvetovuyu okrasku toi ili inoi krivoi reakcii, i ne budem primenyat' termin cvet v smysle pokazatelya cveta. Esli cvetom nazyvat' pokazatel' cveta, to sistema s pyat'yu spektral'nymi polosami, iz kotoryh mozhno obrazovat' desyat' razlichnyh pokazatelei cveta, dolzhna byla by nazyvat'sya desyaticvetnoi, chto yavno neudobno. Itak, ponyatie ``cvet'' otnositsya k priemnoi apparature, a ponyatie ``pokazatel' cveta'' -- k zvezde.

Utochnim, chto esli imeyutsya dve spektral'nye polosy i , to dlya zvezdy s vneatmosfernym raspredeleniem energii v spektre $E(\lambda )$ geterohromnyi vneatmosfernyi pokazatel' cveta $C.I.\!^\circ$ opredelyaetsya po formule (1.10), gde $C_{ij}$ , -- postoyannaya, edinaya dlya etoi dvuhcvetnoi fotometricheskoi sistemy podbiraetsya tak, chtoby dlya zvezd opredelennogo spektral'nogo tipa pokazatel' cveta $C.I.\!^\circ(i,j)$ ravnyalsya nulyu.

Dlya trehcvetnoi sistemy, naprimer dlya UBV, mozhno sostavit' tri pokazatelya cveta: U-B, B-V i U-V. Lyubye dva iz nih mozhno prinyat' nezavisimymi. Togda tretii vyrazhaetsya cherez nih, naprimer: . Esli polos chetyre, naprimer , to mozhno sostavit' shest' pokazatelei cveta, iz kotoryh tri nezavisimy.

V nastoyashee vremya astronomami sozdano bol'shoe kolichestvo fotometricheskih sistem i v nih vypolneny raznooobraznye nablyudeniya. Odnako vse eti sistemy i vse nablyudeniya s prakticheskoi tochki zreniya napravleny na reshenie dvuh global'nyh zadach, kotorye reshayutsya s pomosh'yu fotometrii.

Pervaya zadacha -- otkrytie i issledovanie peremennosti zvezd v razlichnyh uchastkah spektra. Cel'yu etoi zadachi yavlyaetsya opredelenie amplitud peremennosti i periodov ili harakternyh vremen izmeneniya bleska.

Vtoraya zadacha -- vosstanovlenie ishodnogo raspredeleniya energii v spektre. Imenno iz raspredeleniya energii, i, v konce koncov, tol'ko iz nego, my poluchaem razlichnye fizicheskie harakteristiki: temperaturu, uskorenie sily tyazhesti, velichinu mezhzvezdnogo poglosheniya sveta i dr. Inogda govoryat, naprimer, tak: ``v srednepolosnoi sisteme indeks -- est' indeks metallichnosti''. Eto oznachaet, chto indeks prokalibrovan po zvezdam, dlya kotoryh pryamymi metodami byli polucheny raspredeleniya energii, a eti raspredeleniya energii byli sopostavleny s teoreticheskimi krivymi izlucheniya dlya razlichnyh variantov himicheskogo sostava atmosfery zvezdy. Tol'ko togda my mozhem sopostavit' chislovomu znacheniyu indeksa (pust' eto budet ) to ili inoe znachenie fizicheskoi velichiny (soderzhaniya metallov libo kakoi-to drugoi).

<< 4.7 Polnoe oslablenie sveta | Oglavlenie | 5.2 Sistema UBV i ... >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: Fotometricheskaya sistema - zvezdnaya velichina - fotometriya - spektrofotometriya - atmosfernoe pogloshenie Publikacii so slovami: Fotometricheskaya sistema - zvezdnaya velichina - fotometriya - spektrofotometriya - atmosfernoe pogloshenie
Sm. takzhe: Zvezdnye velichiny Zahodyashaya ten' Zemli Spektral'noe i fotometricheskoe issledovanie linzovidnoi galaktiki s obolochkami NGC 474 Laboratoriya issledovaniya zvezdnogo magnetizma SAO RAN Laboratoriya spektroskopii zvezd SAO RAN Laboratoriya spektroskopii i fotometrii vnegalakticheskih ob'ektov SAO RAN Pokazatel' cveta Vse publikacii na tu zhe temu >>

Obsudit' etu publikaciyu

Versiya dlya pechati

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce