Fotometriskt system

Ett fotometriskt system inom astronomi  är en uppsättning spektrala band med ett väldefinierat beroende av känslighet på våglängd . Känsligheten beror på de optiska system, detektorer och filter som används. För varje fotometriskt system definieras en uppsättning primära fotometriska standarder - stjärnor med en "exakt" känd magnitud i varje band.

Historik

Stjärnfotometri föddes redan före fotografiets födelse. I Bonn Review -katalogen gavs för första gången en stor mängd stjärnstorlekar, gjorda med hjälp av ögonuppskattningar. Senare började magnituder bestämmas med fotografiets tillkomst. Det visade sig att stjärnstorlekarna för samma armaturer, mätt med ögat och fotografiskt, kan skilja sig mycket. Detta kommer från det faktum att det mänskliga ögats maximala känslighet ligger vid en våglängd på cirka 5500 Å , och de första fotografiska plattorna hade en maximal känslighet i det kortare våglängdsområdet, vid cirka 4000 Å . Med tillkomsten av pankromatiska fotografiska plattor, vars känslighet ungefär motsvarar det mänskliga ögat, blev det möjligt att skapa ett tvålinjers fotometriskt system, kallat det internationella systemet för stjärnstorlekar . Skillnaden mellan stjärnstorlekarna för armaturerna i de två områdena började kallas färgindex .

Det första fotometriska systemet , i modern mening, byggdes av Harold Johnson [1] i slutet av 1940-talet. Hittills är det fortfarande det vanligaste, trots att mer än 200 nya, strängare fotometriska system redan har skapats.

Problem med astronomisk fotometri och fotometriska system

Som applicerad på astronomiska objekt har fotometri två huvuduppgifter:

  1. Bestämning av stjärnornas magnituder. Detta gör det i sin tur möjligt att upptäcka variabiliteten hos stjärnor , för att bestämma deras amplituder och perioder.
  2. Rekonstruktion av den ursprungliga energifördelningen i spektrumet av föremålet som studeras

Beroende på uppgifterna används ett fotometriskt system med den erforderliga uppsättningen fotometriska band och standarder.

Klassificering

Alla enheter har olika känslighet inom olika områden av spektrumet. Beroendet av enhetens känslighet på våglängden kallas enhetens svarskurva . Om enheten är konfigurerad att fungera i något band av det fotometriska systemet, talar man om en responskurva för det fotometriska bandet .

B. Strömgren i början av 60-talet av XX-talet. föreslås använda följande uppdelning av fotometriska system:

Kriteriet var halvbredden (bredd på nivån 50 % överföring i förhållande till maximum). För bredbandssystem överstiger detta värde 300 Å , för smalbandssystem är det mindre än 100 Å .

Bredbandssystem uppstod som en realisering av naturliga fotometriska band, såsom kurvan för den spektrala ljuseffektiviteten för effekten av monokromatisk strålning på ögat, känslighetskurvan för en fotografisk platta, etc. Fördelarna med sådana system inkluderar hög penetrerande kraft, eftersom de kräver mindre tid vid fotografering. Deras gemensamma nackdel är att det över ett stort spektrum av spektrumet kan finnas många olika egenskaper som medelvärdesbildas under mätningen. Det mest kända bredbandssystemet är UBV.

Gränsen för smalbandssystem är vald på ett sådant sätt att strålningsegenskaperna i varje filter skiljer sig lite från monokromatiska. Sådana band kallas kvasi-monokromatiska.

Mellanbandssystem är mycket populära eftersom de kombinerar fördelarna med bredbandssystem och smalbandssystem. Å ena sidan är deras band tillräckligt breda för att göra mätningar av ganska svaga stjärnor inom rimlig tid, å andra sidan är banden smala nog att bara mäta de nödvändiga delarna av det spektrum som behövs för att lösa uppgifterna.

Konventionella beteckningar för spektralområden

Bokstavsbeteckning
_
 Genomsnittlig
effektiv
våglängd λ eff för
ett standardljusfilter [2] , nm
Bandbredd
vid
halv
intensitet [2] Δλ, nm 		Beteckningsalternativ
_ 		Förklaring
UV
U 365  66 u, u', u* "U" står för ultraviolett
Synlig
B 445 94 b "B" betyder "blå"
V 551 88 v, v' "V" står för "synlig"
G [3] 564 128 g' "G" betyder "grön"
R 658 138 r, r ', R', Rc , Re , Rj "R" betyder "röd"
nära infraröd
jag 806 149 i, i', I c , I e , I j "Jag" betyder "infraröd"
Z 900 [4] z, z'
Y 1020 120 y
J 1220 213 J', Js
H 1630 307
K 2190 390 K kontinuum,
K', K s , K lång , K 8 , nbK
L 3450 472 L', nbL'
mellan infraröd
M 4750 460 M', nbM
N 10 500 2500
F 21000 [5] 5800 [5] Q'

De mest kända fotometriska systemen

För en komplett lista över fotometriska system, besök Asiago Database on Photometric Systems  .


Anteckningar

  1. ↑ 12 Johnson , HL; Morgan, WW Fundamental stjärnfotometri för standarder av spektral typ på det reviderade systemet i Yerkes spektralatlas  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 1953. - Vol. 117 . - s. 313-352 . Arkiverad från originalet den 2 april 2019.
  2. ↑ 1 2 Binney, J.; Merrifield M. Galactic Astronomy , Princeton University Press, 1998, kap. 2.3.2, sid. 53
  3. ↑ Bessell, Michael S. Standard Photometric Systems  //  Årlig översyn av astronomi och astrofysik : journal. - 2005. - September ( vol. 43 , nr 1 ). - s. 293-336 . — ISSN 0066-4146 . - doi : 10.1146/annurev.astro.41.082801.100251 . - . Arkiverad från originalet den 15 april 2019.
  4. ↑ Gouda, N.; Yano, T.; Kobayashi, Y.; Yamada, Y.; Tsujimoto, T.; Nakajima, T.; Suganuma, M.; Matsuhara, H.; Ueda, S.; JASMINE-arbetsgruppen. JASMINE: Japan Astrometry Satellite Mission for INfrared Exploration  (engelska)  // Proceedings of the International Astronomical Union  : tidskrift. - Cambridge University Press , 2005. - 23 maj ( vol. 2004 , nr IAUC196 ). - s. 455-468 . - doi : 10.1017/S1743921305001614 . - .
  5. ↑ 1 2 [1] Arkiverad 15 februari 2020 i Wayback Machine Handbook of Geophysics and the Space Environment 1985, Air Force Geophysics Laboratory, 1985, red. Adolph S. Jursa, Ch. 25, Tabell 25-1

Länkar

Se även