Refraktorit Ensimmäisenä käytetty teleskooppi-tyyppi

Samankaltaiset tiedostot
5. Kaukoputket ja observatoriot

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

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

6. Kaukoputket ja observatoriot

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

4. Kaukoputket, observatoriot ja ilmaisimet

Kaukoputket ja observatoriot

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

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

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

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

Sähkömagneettinen säteily ja sen vuorovaikutusmekanismit

Teleskoopit ja observatoriot

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, yhteenveto

3 Havaintolaitteet. 3.1 Ilmakehän vaikutus havaintoihin

CCD-kamerat ja kuvankäsittely

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

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät 2008

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

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

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät 2007

Tähtitieteen Peruskurssi, Salon Kansalaisopisto, syksy 2010: HAVAINTOLAITTEET

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

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

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät 2012

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

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

Havaitseva tähtitiede 1

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

1. Polarimetria. voidaan tutkia mm. planeettojen ilmakehien ja tähtien välistä pölyä.

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I Johdanto

11. Astrometria, ultravioletti, lähiinfrapuna

Geometrinen optiikka. Tasopeili. P = esinepiste P = kuvapiste

Faktaa ja fiktiota Suomi-asteroideista

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

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

13. Uusi havaintoteknologia

Kokeellisen tiedonhankinnan menetelmät

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

9. Polarimetria. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, Syksy 2017 Thomas Hackman (Kalvot JN, TH, MG & VMP)

7. Kuvankäsittely. 1. CCD havainnot. 2. CCD kuvien jälkikäsittely 3. FITS. 4. Kuvankatseluohjelmistoja. 5. Kuvankäsittelyohjelmistoja. 6.

7.4 Fotometria CCD kameralla

Teoreettisia perusteita I

Havaitsevan tähtitieteen pk1 luento 4, Ilmaisimet ja Kuvankäsittely. Kalvot: Jyri Näränen, Mikael Granvik & Veli-Matti Pelkonen

Havaitsevan tähtitieteen pk1 luento 7, Astrometria, ultravioletti ja lähi-infrapuna. Kalvot: Jyri Näränen, Mikael Granvik & Veli-Matti Pelkonen

Havaitsevan tähtitieteen pk I, 2012

Kauniiden kuvien valmistus Nordic Optical Telescopella

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, yhteenveto

Havaitsevan tähtitieteen pk1 luento 12, Astrometria. Kalvot: Jyri Näränen, Mikael Granvik & Veli-Matti Pelkonen

Havaitsevan tähtitieteen pk 1 luento 7, Kuvankäsittely. Jyri Näränen

12. Kuvankäsittely. 1. CCD havainnot. 2. CCD kuvien jälkikäsittely 3. FITS. 4. Kuvankatseluohjelmistoja. 5. Kuvankäsittelyohjelmistoja. 6.

9. Polarimetria. tähtitieteessä. 1. Polarisaatio. 2. Stokesin parametrit. 3. Polarisaattorit. 4. CCD polarimetria

10. Polarimetria. 1. Polarisaatio tähtitieteessä. 2. Stokesin parametrit. 3. Polarisaattorit. 4. CCD polarimetria

9. Polarimetria. 1. Stokesin parametrit 2. Polarisaatio tähtitieteessä. 3. Polarisaattorit 4. CCD polarimetria

9. Polarimetria. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, Kevät 2014 Veli-Matti Pelkonen (Kalvot JN, TH, MG & VMP)

Havaitsevan tähtitieteen pk 1 luento 12, Kalvot: Jyri Näränen & Mikael Granvik

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

34. Geometrista optiikkaa

Suomalaisten löytämät asteroidit

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

Kaukoputkikurssin 2005 diat

Optiikkaa. () 10. syyskuuta / 66

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

RATKAISUT: 16. Peilit ja linssit

Miika Aherto Niko Nurhonen Wilma Orava Marko Tikkanen Anni Valtonen Mikkelin lukio. NGC246 kauniskuva / psnj044 spektri

Polarisaatio. Timo Lehtola. 26. tammikuuta 2009

Fotometria ja avaruuskuvien käsittely

8. Fotometria. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, luennot ja Thomas Hackman (Kalvot JN & TH) HTTPKI, kevät 2010, luennot 8-9 0

8. Fotometria (jatkuu)

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

Valon havaitseminen. Näkövirheet ja silmän sairaudet. Silmä Näkö ja optiikka. Taittuminen. Valo. Heijastuminen

Työ 2324B 4h. VALON KULKU AINEESSA

Tähtitieteen pikakurssi

CCD-kuvaamisesta. Jouni Raunio / TaUrsa

8. Fotometria. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, luennot ja Thomas Hackman (Kalvot JN, TH, VMP)

Radioteleskooppi. Alt atsimutaalinen pystytys. Apupeilin kiinnitys. Peilin tukirakenne. Apupeilin kannattajat. Elevaatio enkooderi.

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

2.11 Tähtiluettelot/tähtikartat

1/6 TEKNIIKKA JA LIIKENNE FYSIIKAN LABORATORIO V

7. Fotometria. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, luennot ja Mikael Granvik (Kalvot JN, TH & MG) HTTPKI, kevät 2011, luennot 7-8

Valo, valonsäde, väri

Kuva 1. Valon polarisoituminen. P = polarisaattori, A = analysaattori (kierrettävä).

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

MIKKELIN LUKIO SPEKTROMETRIA. NOT-tiedekoulu La Palma

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

7.4 PERUSPISTEIDEN SIJAINTI

6 GEOMETRISTA OPTIIKKAA

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

Ilmaisimet. () 17. syyskuuta / 34

eli HUOM! - VALEASIAT OVAT AINA NEGATIIVISIA ; a, b, f, r < 0 - KOVERALLE PEILILLE AINA f > 0 - KUPERALLE PEILILLE AINA f < 0

ELEC-A4130 Sähkö ja magnetismi (5 op)

7.-8. Fotometria. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, luennot 1.3. ja Veli-Matti Pelkonen (Kalvot JN, TH, MG & VMP)

Havaitsevan tähtitieteen pk1 luento 7, Kuvankäsittely. Kalvot: Jyri Näränen, Mikael Granvik & Veli-Matti Pelkonen

Tähtitiede Tutkimusta maailmankaikkeuden laidoilta Aurinkokuntaan

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

10. Fotometria. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, Kevät 2013 Veli-Matti Pelkonen (Kalvot JN, TH, MG & VMP)

YHDEN RAON DIFFRAKTIO. Laskuharjoitustehtävä harjoituksessa 11.

Fotometria. Riku Honkanen, Antti Majakivi, Juuso Nissinen, Markus Puikkonen, Roosa Tervonen

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

oppilaitos: ARKADIAN YHTEISL YSEO

Transkriptio:

Refraktorit Ensimmäisenä käytetty teleskooppi-tyyppi Galilei 1609 Italiassa, keksitty edellisenä vuonna Hollannissa(?) vastasi teatterikiikaria (kupera objektiivi, kovera okulaari) Kepler 1610: tähtititeellinen teleskooppi: kupera objektiivi & okulaari (kääntää kuvan ylösalaisin) Haittana väri-aberraatio Linssin polttoväli kasvaa aallonpituuden mukana Ratkaisu 1700lla: akromaattilinssi yhdistetään eri taitekertoimen lasista hiotut kupera & kovera linssi Korjaus toimii vain kapealla aallonpituusalueella apokromaattinen objektiivi (useampien linssien yhdistelmät) Tähtitieteen perusteet, Luento 4, 15.02.2013 52

Maailman suurin linssikaukoputki: Yerkes Observatorio 102cm, valmistui jo 1897 Haitat: pieni kuvakenttä, pitkiä ja painavia Linssit vaikeasti tuettavia Hyödyt: valon hävikki vähäinen, ei heijastumia peilien tukirakenteista hyvä kontrasti (planeettahavainnot) Aurinkoteleskoopit, astrometria Astrograafi: useita linssejä, laaja kuvakenttä (jopa 5 astetta) Tähtitieteen perusteet, Luento 4, 15.02.2013 53

Reflektorit Valon kerääminen alumiinikalvon peittämällä paraboloidi-peilillä akselin suuntaiset säteet samaan polttopisteeseen Ei väriaberraatiota! Periaate: James Gregory 1663, toteutus Newton 1668 Newton v. 1672 versio 2:n kopio Erilaisia fokus-vaihtoehtoja: Newton: valo-ohjataan tasopeilillä sivussa olevan aukon kautta aukkosuhde f/3 -f/10 (Kiimingin Observatorio 40 cm) Pääfokus: detektori voi olla putken sisällä Cassegrain: kupera apupeili heijastaa valon pääpeilin keskellä olevan reiän kautta aukkosuhde f/8 -f/15 Coude, useita peilejä, f/30 - f/40 Tähtitieteen perusteet, Luento 4, 15.02.2013 54

Suuret teleskoopit: eri fokukset käytössä eri instrumenteille jne. Tähtitieteen perusteet, Luento 4, 15.02.2013 55

Schmidt-kamera Reflektoreissa kuvausvirhe koma optisen akselin ulkopuolisten kohteiden kuvissa häntä rajoittaa käyttökelpoista kuva-alaa (2-20 ) Schmidt-kamera (1931) pallomainen pääpeili ei komaa, mutta sensijaan palloaberraatio: reunoilta heijastuvat säteet eri polttopisteeseen lisätään ohut korjauslasi poistaa palloaberraation Jopa 7 asteen virheetön kuvakenttä Schmidt-Väisälä Schmidt-kaukoputkessa kaareva kuvakenttä Ylimääräinen korjauslasi tasainen kuvakenttä (Yrjö Väisälä 1930-lla Turussa) Esimerkki katadioptrisesta kaukoputkesta: sisältää linssejä + peilejä Schmidt-Cassagrein, Maksutov... Koma voidaan eliminoida myös käyttämällä monimutkaisempia peilipintoja: Ritchey-Chretien Tähtitieteen perusteet, Luento 4, 15.02.2013 56

Kaukoputken pystytys Ekvatoriaalinen pystytys Tuntiakseli kohti taivaannapaa, deklinaatiakseli kohtisuorassa. Maapallon pyöriminen eliminoidaan tasaisella kierrolla tuntiakselin ympäri Ongelma: suuret vääntömomentit Atsimutaalinen pystytys Pystysuora ja vaakasuora akseli Erittäin vahva rakenne Ongelma: Maan pyörimisen eliminoimiseksi putkea kierrettävä molempien akselien ympäri, samoin eliminoitava kuvakentän kiertymä Nordic Optical telescope (NOT): 2.6m atsimutaalinen teleskooppi, rakennus pyörii teleskoopin mukana Tähtitieteen perusteet, Luento 4, 15.02.2013 57

Kuvanparannusmenetelmiä Kaukoputken seeing paranee heikompien kohteiden havaitseminen Avaruusteleskoopit Hubble Avaruusteleskooppi (1990; yhtä toiminnassa) ei ilmakehän häiriöitä erotuskyky lähellä teoreettista maksimia (n. 0.1 ) James Webb Space Telescope (JWST) suunniteltu laukaisu 2018 6.5 metrin peili, sijainti Maa-Aurinko L2 piste Aktiivinen optiikka ohut peili, muodon jatkuva seuraaminen ja korjaaminen (lämpötila, asennon muutoksesta aiheutavat jännitykset) Adaptiivinen optiikka seurataan ilmakehän vaikutusta valorintamaan korjataan niin että seeing-kiekko mahdollisimman pieni (jopa 100/sekunti) voidaan käyttää laser-vertailutähteä Nykyaikaiset peilit usein mosaiikkipeilejä (Keck 1992) Tähtitieteen perusteet, Luento 4, 15.02.2013 58

Tähtitieteen perusteet, Luento 4, 15.02.2013 59

Orionin sumu 3.3 Detektorit - valokuvaus 1800 luvun lopulla - valosähköinen fotometria 1950lla - CCD -detektorit 1970lla Henry Draper 1880 A.A. Common 1883 VALOKUVAUSLEVY Hopeabromidi AgBr hajoaa valon vaikutuksesta hopea-atomeiksi Valottamattomat kiteet poistetaan kuva Etuja: pysyvä kuva, valotusta pidentämällä heikompia kohteita mutta: erittäin epäherkkä - kvanttihyötysuhde 0.1 % (Quantum efficiency QE) ( vain 1/1000 fotonista synnyttää hopearakeen) epälineaarinen, valon vaikutus riippuu aallonpituudesta absoluuttinen tarkkuus n. 5% soveltui positiotähtitieteeseen, kartoituksiin (Palomar Sky Survey) Tähtitieteen perusteet, Luento 4, 15.02.2013 60

VALOMONISTINPUTKI Valosähköinen ilmiö: katodiputki, korkea jännite katodin ja anodin välillä putkeen osuva fotoni irrottaa katodilta elektronin, joka kulkeutuu anodille ja synnyttää sähkövirran Valomonistinputki: useita perkkäisiä dynodeja, joista irtoaa aina uusia elektroneja. hyötysuhde jopa 30% lineaarinen tarkkuus 0.1-1% Huom:Ei muodosta kuvaa, käytetään fotometriassa Tähtitieteen perusteet, Luento 4, 15.02.2013 61

FOTOMETRI Kohteiden kirkkauksien mittaaminen: valo ohjataan kapean reiän (diafragma) kautta valomonistinputkeen (päästää läpi esim. vain yhden tähden valon) suodattimella valitaan aallonpituusalue Monikanava-fotometri: valo ohjataan puoliläpäisevien peilien kautta eri suotimien läpi eri valomonistinputkille Etu: mittaukset samanaikaiset Polarimetri: valo ohjataan polarisoivan soudattimen (polarisaattorin) kautta detektoriin Tähtitieteen perusteet, Luento 4, 15.02.2013 62

CCD Puolijohteessa tapahtuva valosähköinen ilmiö kvanttihyötysuhde jopa 90% mullistaneet havaitsevan tähtititeen Laaja lineaarinen alue Tähtitieteen perusteet, Luento 4, 15.02.2013 63

CCD-kenno: esim. 2048 x 2048 pikseliä (1 pixeli = 20-30 µm) fotoelektrinen efekti saapuva fotoni irrottaa elektronin, joka jää pikseliin valotuksen jälkeen varays luetaan ja siirretään ns analgia/digitaali-muuntimeen elektronit digitaalisiksi yksiköiksi (kuva suoraan digitaalisessa muodossa) Nykyisin mahdollista valmistaa erittäin suuria (> 100 Mpix) kennoja Tai koota useasta kennosta Dark Energy Camera: 62 * 8 Mpix kennoa lukuaika 13 sec Tähtitieteen perusteet, Luento 4, 15.02.2013 64

Tähtitieteen perusteet, Luento 4, 15.02.2013 65

CCD-kuvien reduktio =havaitsevan tähtitieteiljän arkipäivää Raakakuvista vähennettävä BIAS = detektorin perustaso DARK = pimeä virta Kuva on korjattava FLATFIELD-kuvalla pikseleiden erilaisen herkkyys Kuvien yhdistäminen korjaa esim. kosmiset säteet pienentää hälyä Poisson-häly eli kohteesta rekistöröityjen fotonien lukumäärän statistinen vaihtelu detektorin lukuhäly + elektroniikan kohina Signaali/kohina -suhde (S/N) Eri suodattimien läpi otetut kuvat värikuvat Kuvankäsittelyohjelmistot IRAF IDL jne. Tähtitieteen perusteet, Luento 4, 15.02.2013 66