Використання фотографiчних методiв

Реферат:

План

Вступ

Висновок

Лiтература

Вступ

З середини минулого столiття в астрономii почав застосовуватися фотографiчний метод реiстрацii випромiнювання. В даний час вiн займаi провiдне мiсце в оптичних методах астрономii.

Тривалi експозицii на високочутливих пластинках дозволяють отримувати фотографii дуже слабких об'iктiв, у тому числi таких, якi практично недоступнi для вiзуального спостереження. На вiдмiну вiд ока, фотографiчна емульсiя здiбна до тривалого накопичення свiтлового ефекту. Дуже важливою властивiстю фотографii i панорамнiсть: одночасно реiструiться складне зображення, яке може складатися з дуже великого числа елементiв. Суттiво, що iнформацiя, яка виходить фотографiчним методом, не залежить вiд властивостей ока спостерiгача, як це маi мiсце при вiзуальних спостереженнях. Фотографiчне зображення, отримане одного дня зберiгаiться як завгодно довго, i його можна вивчати в лабораторних умовах.

Фотографiчна емульсiя складаiться iз зерен галоiдного срiбла (AgBr i др.; у рiзних сортах емульсii застосовуються рiзнi солi), зважених в желатинi. Пiд дiiю свiтла в зернах емульсii протiкають складнi фотохiмiчнi процеси, в результатi яких видiляiться металеве срiбло. Чим бiльше свiтла поглинулося даною дiлянкою емульсii, тим бiльше видiляiться срiбло.

Використання фотографiчних методiв

Галоiдне срiбло поглинаi свiтло в областi l<5000A. Область спектру 3000-5000A називають iнколи фотографiчною (аналогiчно вiзуальнiй, 3900-7600A). Щоб зробити емульсiю чутливою до жовтих i червоних променiв, в нiй вводять органiчнi фарбники тАУ сенсибилизаторы, що розширюють область спектральноi чутливостi. Панхроматичнi емульсii тАУ це сенсибилизированнi емульсii, чутливi до 6500-7000A (залежно вiд сорту). Кривi спектральноi чутливостi рiзних емульсiй показанi на малюнку. вони широко застосовуються в астрономiчнiй i звичайнiй фотографii. Значно рiдше зустрiчаються инфрахроматические емульсii, чутливi до iнфрачервоних променiв до 9000A, iнколи i до 13000A.

Зiрки на фотографiях виходять у виглядi кружкiв. Чим яскравiше зiрка, тим бiльшого дiаметру виходить кружечок при данiй експозицii (малюнок). Вiдмiннiсть в дiаметрах фотографiчних зображень зiрок i чисто фотографiчним ефектом i нiяк не пов'язаний з iх дiйсними кутовими дiаметрами. Науковiй обробцi пiддаються, як правило, тiльки самi негативи, оскiльки при передруку спотворюiться укладена в них iнформацiя. У астрономii використовуються як склянi пластинки так i плiвки. Пластинки переважно в тих випадках, коли по негативах вивчаiться вiдносне положення об'iктiв. Порiвнюючи мiж собою фотографii однiii i тiii ж частки неба, отриманi в рiзнi днi, мiсяцi i роки, можна судити про змiни, якi в цiй областi сталися. Так, зсув малих планет i комет (коли вони знаходяться далеко вiд Сонця i хвiст ще не помiтний) серед зiрок легко виявляiться при порiвняннi негативiв, отриманих з iнтервалом в декiлька дiб. Власнi рухи зiрок, а також окремих згусткiв мiжзоряноi речовини в газових туманностях вивчаються по фотографiях, отриманих через великi iнтервали часу, що iнколи|iнодi| досягають багато десятилiть. Змiна блиску змiнних зiрок, спалахи нових або найновiших зiрок теж легко виявляiться при порiвняннi негативiв, отриманих в рiзнi моменти часу.

Для дослiдження подiбних змiн використовуються спецiальнi прилади тАУ стереокомпаратор i блинк-микроскоп. Стереокомпаратор служить для виявлення перемiщень. Вiн i свого роду стереоскопом. Обидвi пластинки знятi в рiзний час, розташовуються так, що дослiдник бачить iх зображення поiднаними Якщо яка-небудь зiрка помiтно змiстилася, вона ВлвискочитьВ» з картинноi плоскостi. Блинк-микроскоп вiдрiзняються вiд стереокомпаратора тим, що спецiальною заслiнкою можна закривати або одне, або iнше зображення. Якщо цю заслiнку швидко коливати, то можна порiвнювати не лише положення але i величини зображень зiрок на обох пластинках. Змiна положення або змiна зоряноi величини при цьому легко виявляються. Точнi вимiри положення зiрок не пластинках проводяться на координатних вимiрювальних приладах.

Почорнiння негативу приблизно визначаiться добутком освiтленостi E на тривалiсть експозицii t. Цей закон називаiться законом взаимозаместимости. Вiн виконуiться бiльш менш добре лише в обмеженому iнтервалi освiтленостi. Для кожного сорту емульсii, при яких вiн найбiльш ефективний. Зокрема, дуже чутливi кино- i фотоплiвки, призначенi для коротких експозицiй, не придатнi для тривалих, вживанi в астрономii.

Фотографiя дозволяi проводити фотометричнi дослiдження астрономiчних об'iктiв, тобто визначати кiлькiсть iх яскравiсть i зоряну величину. Для цього необхiдно знати залежнiсть почорнiння негативу вiд освiтленостi тАУ провести калiбрування негативу. Щоб змiряти|вимiряти| ступiнь почорнiння, треба пропустити крiзь негатив свiтловий пучок, iнтенсивнiсть якого реiструiться. Тодi почорнiння D можна виразити через оптичну щiльнiсть негативу:

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа (10)

де J0 тАУ iнтенсивнiсть падаючого пучка

J тАУ iнтенсивнiсть пучка, що минув|проходив| крiзь негатив.

Залежнiсть:

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа (11)

Називаiться характеристикою кривоi емульсii (малюнок). Можна видiлити три дiлянки або областi характеристичноi кривоi: область недотримувань, де крутiсть кривоi зменшуiться iз зменшенням Et, область нормальноi експозицii, де крутiсть максимальна i залежнiсть майже лiнiйна, i область передержок, де крутiсть зменшуiться iз збiльшенням Et. При правильно вибранiй експозицii почорнiння повинне вiдповiдати лiнiйнiй дiлянцi. Щоб побудувати характеристичну криву, на емульсiю удруковуiться зображення декiлькох (зазвичай порядка 10) майданчикiв, освiтленiсть яких знаходиться у вiдомому вiдношеннi. Ця операцiя називаiться калiбруванням негативу.

Знаючи характеристичну криву, можна порiвнювати освiтленостi, вiдповiднi рiзним точкам негативу, i в разi протяжних об'iктiв, таких як туманностi або планети, побудувати iх щофоты. Це вистачаi для вiдносноi фотометрii (тобто вимiри вiдношення яскравостi i блиску). Для абсолютноi фотометрii (тобто вимiр абсолютних значень яскравостi i блиску) необхiдно провести, окрiм калiбрування, ще i стандартизацiю. Для стандартизацii треба удрукувати на емульсiю зображення майданчика з вiдомою яскравiстю (для протяжних джерел) або мати на негативi зiрки з вiдомими зоряними величинами. При вiдноснiй фотометрii точкових об'iктiв калiбрування робиться зазвичай за зiрками з вiдомим блиском.

Висновок

Для вимiру почорнiння негативу застосовуiться фотоелектрична мiкрофотометрiя. У цих приладах iнтенсивнiсть свiтлового пучка, що минув крiзь негатив, вимiрюiться фотоелементом.

Головний недолiк фотографiчноi пластинки приймача випромiнювання тАУ це нелiнiйна залежнiсть почорнiння вiд освiтленостi. Крiм того, почорнiння залежить вiд умов обробки. В результатi точнiсть фотометричних вимiрiв, вироблюваних фотографiчним методом, зазвичай не перевищуi 5-7 %.

Лiтература

Дагаiв М.М., Чаругин С.М. Астрофiзика. - М.: Освiта, 1988.

Кабардiн О.Ф. Фiзика. тАУ М.: Освiта, 1988.

Рябов Ю.А. Рух небесних тiл. тАУ М.: Наука, 1988.

Симоненко А.Н. Астероiди або тернистi шляхи дослiджень. тАУ М.: Наука, 1985.

Вместе с этим смотрят:

Aerospace industry in the Russian province

РЖсторiя астрономii

РЖсторiя ракетобудування Украiни

РЖсторiя спостереження НЛО

Авиационно-космические отрасли в российской провинции