Kaukoputket ja observatoriot



Samankaltaiset tiedostot
5. Kaukoputket ja observatoriot. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, luento Thomas Hackman

Yleistä kurssiasiaa. myös ensi tiistaina vaikka silloin ei ole luentoa. (opiskelijanumerolla identifioituna) ! Ekskursio 11.4.

6. Kaukoputket ja observatoriot

5. Kaukoputket ja observatoriot

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

4. Kaukoputket, observatoriot ja ilmaisimet

Teleskoopit ja observatoriot

Tähtitieteen perusteet: Johdatusta optiseen havaitsevaan tähtitieteeseen. FT Thomas Hackman FINCA & HY:n fysiikan laitos

Tähtitieteen Peruskurssi, Salon Kansalaisopisto, syksy 2010: HAVAINTOLAITTEET

Refraktorit Ensimmäisenä käytetty teleskooppi-tyyppi

13. Uusi havaintoteknologia

3. Optiikka. 1. Geometrinen optiikka. 2. Aalto-optiikka. 3. Stokesin parametrit. 4. Perussuureita. 5. Kuvausvirheet. 6. Optiikan suunnittelu

5. Optiikka. Havaitsevan tähtitieteen pk I, luento 5, Kalvot: Jyri Näränen ja Thomas Hackman. HTTPK I, kevät 2012, luento 5

Havaitsevan tähtitieteen pk 1, Luento 13: Uusi havaintoteknologia. (kalvot: Jyri Näränen, Mikael Granvik ja Veli-Matti Pelkonen)

Havaitsevan tähtitieteen pk 1 Luento 11: (kalvot: Jyri Näränen ja Mikael Granvik)

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

Kauniiden kuvien valmistus Nordic Optical Telescopella

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, yhteenveto

NOT-tutkielma. ~Janakkalan lukio 2013~ Jenita Lahti, Jenna Leppänen, Hilla Mäkinen ja Joni Palin

Sähkömagneettinen säteily ja sen vuorovaikutusmekanismit

Harjoitukset (20h): Laskuharjoitukset: 6x2h = 12h Muut harjoitukset (ryhmätyöskentely): 8h Luentomateriaali ja demot:

3 Havaintolaitteet. 3.1 Ilmakehän vaikutus havaintoihin

La Palma ja NOT. Auni Somero Tuorlan observatorio, Fysiikan ja tähtitieteen laitos, Turun yliopisto

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I. Ilmakehän vaikutus havaintoihin. Jyri Lehtinen. kevät Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos

Faktaa ja fiktiota Suomi-asteroideista

Kaukoputkikurssin 2005 diat

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I. Optiikka. Jyri Lehtinen. kevät Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos

Havaitseva tähtitiede 1

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I Johdanto

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät 2007

Havaitsevan tähtitieteen pk I, 2012

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät Luento 2, : Ilmakehän vaikutus havaintoihin Luennoitsija: Jyri Näränen

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät 2012

6. Ilmaisimet ja uudet havaintotekniikat. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, luento Thomas Hackman (Kalvot: J.

2.11 Tähtiluettelot/tähtikartat

Optiikkaa. () 10. syyskuuta / 66

Suomalaisten löytämät asteroidit

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät 2008

YHDEN RAON DIFFRAKTIO. Laskuharjoitustehtävä harjoituksessa 11.

Geometrinen optiikka. Tasopeili. P = esinepiste P = kuvapiste

aurinkokunnan kohteet (planeetat, kääpiöplaneetat, kuut, asteroidit, komeetat, meteoroidit)

Havaitsevan tähtitieteen pk 1 Luento 5: Ilmaisimet ja uudet havaintotekniikat. Jyri Näränen

Teoreettisia perusteita I

UrSalo. Laajaa paikallista yhteistyötä

Varoitus. AstroMaster-kaukoputkilla on kahden vuoden rajoitettu takuu. Lisätietoja saat internetsivustoltamme osoitteesta

Kokeellisen tiedonhankinnan menetelmät

Tähtitieteen pikakurssi

Havaitsevan tähtitieteen pk 1 Luento 6: Ilmaisimet ja uudet havaintotekniikat. Jyri Näränen

1 00:00:05,240 --> 00:00:08,840 Viemällä näköaistimme kauas esi-isiemme mielikuvituksen ulkopuolelle,

11. Astrometria, ultravioletti, lähiinfrapuna

FYSA230/2 SPEKTROMETRI, HILA JA PRISMA

6 GEOMETRISTA OPTIIKKAA

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, Havaintoaikahakemuksen valmistelu. Luento , V-M Pelkonen

Ratkaisu: Taittuminen ensimmäisessä pinnassa on tietysti sama kuin edellisessä esimerkissä. Säteet taittuvat ja muodostaisivat kuva 40 cm:n

SPEKTROMETRI, HILA JA PRISMA

Interferenssi. Luku 35. PowerPoint Lectures for University Physics, Twelfth Edition Hugh D. Young and Roger A. Freedman. Lectures by James Pazun

Erityinen suhteellisuusteoria (Harris luku 2)

34. Geometrista optiikkaa

Löytöretki maailmankaikkeuteen

UUTTA UUDET TUOTTEET x56 PM II High Power Digital. 5-20x50 PM II TARKKUUS ON VALTTIA!

Talotekniikan toiminnanvarmistus. Säätö ja toiminnanvarmistus ohjekortti alustus Tomi Jäävirta Mikko Niskala

ELEC-A4130 Sähkö ja magnetismi (5 op)

AstroMaster-sarjan kaukoputket

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

Havaintomatka La Palmalle

1/6 TEKNIIKKA JA LIIKENNE FYSIIKAN LABORATORIO V

TÄHTIHARRASTUSTIETOA ETELÄ-KARJALAN NOVAN JÄSENLEHTI ISSN

Puun termiset aineominaisuudet pyrolyysissa

Mustan kappaleen säteily

Fotometria. () 30. syyskuuta / 69. emissioviiva. kem. koostumus valiaine. absorptioviiva. F( λ) kontinuumi

THE FORCE OF OPTICS. .fi

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I. Spektroskopia. Jyri Lehtinen. kevät Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos

MIKKELIN LUKIO SPEKTROMETRIA. NOT-tiedekoulu La Palma

CCD-kamerat ja kuvankäsittely

HÄRKÄMÄEN HAVAINTOKATSAUS

Radioastronomian käsitteitä

Kuvan etäisyys tässä tapauksessa on ns. polttoväli (focal length): ja kuvausyhtälö (6.3.2) voidaan kirjoittaa mukavaan muotoon + =. (6.3.

7.4 PERUSPISTEIDEN SIJAINTI

tähtiharrastustietoa Etelä-Karjalan Novan jäsenlehti

XFYS4336 Havaitseva tähtitiede II

Planck satelliitti. Mika Juvela, Helsingin yliopiston Observatorio

90 EQ # EQ # EQ-MD # EQ-MD

Näkövirheet ja aberraatiot. 18 Marraskuuta 2009 Leg. Optiker Anna Lindskoog Pettersson

Ristikkorakenteinen masto ja niiden vaatimukset perustuksille

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

7.4 Fotometria CCD kameralla

Tähtitieteen Peruskurssi, Salon Kansalaisopisto, syksy 2010: Valo ja muu säteily

DEE Aurinkosähkön perusteet

10. Globaali valaistus

TUOTELUETTELO TERVEYDENHUOLTO

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, yhteenveto

Toimintakertomuksen sisältö:

Anna Seppänen Nuorisosihteeri, kulttuurinen nuorisotyö Vaasan kaupunki, nuoriso-osasto

Polarimetria. Teemu Pajunen, Kalle Voutilainen, Lauri Valkonen, Henri Hämäläinen, Joel Kauppo

Releet. HFD3-sarja. HFD3-sarja, mittakuva. HFD3-sarjan rele, Hongfa

8. Fotometria (jatkuu)

Funktionaaliset nanopinnoitteet koneenrakennuksessa

Souppaan kiertoliittymä

Transkriptio:

Kaukoputket ja observatoriot Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos kevät 2013

7. Kaukoputket ja observatoriot Perussuureet Klassiset optiset ratkaisut Teleskoopin pystytys Fokus Kuvan laatuun vaikuttavia tekijöitä Observatorion sijoituspaikka Teleskooppeja

7.1 Teleskoopin perussuureet Tärkeimmät ominaisuudet: Tyyppi (peili/linssi) Objektiivin halkaisija D Polttoväli f Havaintoihin vaikuttaa: Valonkeräyskyky, F D 2 Aukkosuhde D/f kuvaa teleskoopin valovoimaa Kuvan mittakaava polttotasolla, ilmoitetaan yleensä yksiköissä /mm tai /pix Erotuskyky (Rayleigh θ 1.22λ/D), yleensä kuitenkin ilmakehän rajoittama Visuaalihavainnoissa suurennus ω = f/f, missä f on okulaarin polttoväli

7.1 Teleskoopin perussuureet Esim. Tuorlan 1.05 m teleskoopin erotuskyky on 0.13, Hubblen (2.4 m) 0.06 ja NOT:n 0.05. Seeing on yleensä hyvälläkin paikalla 0.5 1.0 ja merenpinnan tasolla usein 3 5. Apupeilin pidike aiheuttaa diffraktiokuvion, joka voi aiheuttaa ongelmia hyvällä seeingillä tai kirkkaiden tähtien kanssa.

7.1 Teleskoopin perussuureet Teleskoopin mitat valitaan käyttötarkoituksen mukaan: Kohteet ovat himmeitä tai edellyttävät hyvää erotuskykyä suuri D Laajat matalan pintakirkkauden kohteet pieni f Pienet mutta kirkkaat kohteet suuri f

7.2 Klassiset optiset ratkaisut Dioptriset eli linssikaukoputket Kataoptriset eli peilikaukoputket Katadioptriset eli sekä peilejä että linssejä käyttävät kaukoputket

7.2.1 Linssikaukoputket + Umpinainen tukeva rakenne + Ei juuri tarvetta huollolle ja säädöille + Ei apupeiliä Pitkä rakenne Kapea näkökenttä Värivirheet Valmistaminen hankalaa

7.2.1 Linssikaukoputket Käytetään yleensä havaintoihin, joissa apupeilin aiheuttamasta diffraktiorakenteesta halutaan päästä eroon tämän erotuskykyä ja kuvan kontrastia heikentävän vaikutuksen takia. SST (1 m linssikaukoputki), La Palma

7.2.2 Newtonin kaukoputki Pääpeili paraboloidi, apupeili vinoon asetettu taso + Helppo valmistaa + Halpa Painavien ilmaisimien asentaminen hankalaa Voimakas koma Polttoväli on valittava pitkäksi, jottei apupeili kasvaisi liian suureksi

7.2.3 Cassegrain Apupeili hyperboloidi Useimmat isot teleskoopit ovat Cassegrain tai Ritchey-Chretien tyyppisiä. Ritcher-Chretien on Cassegrainin parannettu versio, jossa myös pääpeili on hyperboloidi

7.2.3 Cassegrain + Kompakti rakenne, helppo rakentaa vakaaksi + Ilmaisimien asentaminen helppoa + Koma ja palloaberraatio pienempiä kuin Newtonissa + Ritchey-Chretien: ei komaa eikä palloaberraatiota Kuvakentän kaarevuus ja astigmatismi suurempia kuin vastaavien mittasuhteiden Newtonissa Ritchey-Chretien: Korkean asteen pinnat vaikeita valmistaa Tarkennus tehtävä tarkasti

7.2.4 Schmidt-kamera Pallopeili + korjauslasi + Laaja kuvakenttä Korjauslasi vaikea valmistaa Yleensä umpinainen rakenne lämpöongelmia Kuvataso voimakkaan kaareva (voidaan korjata erillisellä korjausoptiikalla)

7.2.5 Schmidt-Cassegrain Kuin Schmidt-kamera, mutta kuva muodostetaan pääpeilin taakse Cassegrain-apupeilillä + Erityisen lyhyt verrattuna polttoväliinsä + Laaja lähes virheetön kuvakenttä Vaikea valmistaa Kallis

7.2.6 Maksutov Korjauslasin pinnat, pääpeili ja apupeili ovat kaikki samankeskisiä pallopintoja. Samat edut ja haitat kuin Schmidt- Cassegrainissa.

7.2.7 Erikoisuuksia Esim. kaupallisella kameraoptiikalla varustettuja CCD-kameroita (SuperWASP) Monimutkaisia vinopeilisysteemejä

7.3 Teleskoopin pystytys Ekvatoriaalinen tai (alt)azimutaalinen pystytys Monta eri teknistä ratkaisua ekvatoriaaliseen pystytykseen: haarukka, saksalainen pystytys, englantilainen pystytys, hevosenkenkäpystytys

7.3 Teleskoopin pystytys Haarukka Saksalainen Englantilainen Hevosenkenkä (Palomar 5 m)

7.3 Teleskoopin pystytys

7.4 Fokus Primäärifokus Newton-fokus

7.4 Fokus Cassegrain-fokus + Minimoidaan peilien määrä Ilmaisin liikkuu Coude-fokus + Ilmaisin voi olla erillään teleskoopista Monimutkainen valon reitti

7.4 Fokus Nasmyth-fokus + Ilmaisin liikkuu vain vähän Ylimääräinen peili Teleskooppiin voidaan kiinnittää useita ilmaisimia yhtä aikaa.

7.5 Kuvan laatuun vaikuttavia tekijöitä Optisen systeemin valinta Hionnan laatu Tarkkuuden oltava < λ/10 Pääpeilin tuenta Aktiivinen optiikka Suojaus hajavalolta (baffling)

7.5 Kuvan laatuun vaikuttavia tekijöitä

7.5 Kuvan laatuun vaikuttavia tekijöitä Kirkkaan tähden hajavalo CCD-kuvassa NOT:n hajavalon vähentäminen (Grundahl & Sörensen 1996)

7.6 Terminen suunnittelu Lämpölähteitä: Kaukoputki, peili, rakenteet Rakennus Ilmaisin Havaitsija Ympäröivät rakennukset Maaperä

7.6 Terminen suunnittelu Kuinka terminen suunnittelu näkyy kuvassa?

7.6 Terminen suunnittelu NOT: Terminen suunnittelu optimoitu

7.6 Terminen suunnittelu Termisen suunnittelun haasteita: Teleskoopin kontrollihuone

7.7 Mekaaninen suunnittelu Laakerointi Tasapainotus Värähtelyn estäminen Tuulelta suojaaminen Lämpölaajenemisen minimointi

7.8 Havaintopaikan valinta Mahdollisimman vähän pilvisiä öitä Kuiva ilmasto Sijainti korkealla (ohut ilmakehä, tumma taivas) Hyvä seeing Vähän valosaastetta Ympäröivä infrastruktuuri Hyviä havaintopaikkoja: La Palma, Havaiji, Chile, Arizona, Australia, Etelä-Afrikka

7.8 Havaintopaikan valinta

7.8 Havaintopaikan valinta Miksi Big Bear aurinko-observatorio on rakennettu järvelle?

7.9 Teleskooppeja Suomen suurimpia: Tuorlan Cassegrain 1.03 m Metsähovin Ritchey-Chretien 0.6 m Maailman suurimpia Keck, 2 10 m (Mauna Kea) GTC, 10.4 m (La Palma) VLT, 4 8.2 m (Paranal) Subaru, 8.2 m (Mauna Kea) LBT, 2 8.4 m (Mt. Graham) Gemini N & S, 8.1 m (Mauna Kea & Cerro Pachon) LBT

7.9 Teleskooppeja tulevaisuus GMT (Giant Magellan Telescope), 25 m, Las Campanas TMT (Thirty Meter Telescope), 30 m, Mauna Kea E-ELT (European Extremely Large Telescope), 39 m, Cerro Armazones TMT E-ELT

7.9 Tehtävä Mitä etuja ja haittoja olisi sijoittaa observatorio seuraaviin paikkoihin? Mt. Everestin huipulle Antarktikselle Utön majakkasaarelle