Havaitsevan tähtitieteen pk I, 2012

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

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

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, yhteenveto

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

7.4 Fotometria CCD kameralla

Sähkömagneettinen säteily ja sen vuorovaikutusmekanismit

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

Tähtitiede Tutkimusta maailmankaikkeuden laidoilta Aurinkokuntaan

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

11. Astrometria, ultravioletti, lähiinfrapuna

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

13. Uusi havaintoteknologia

8. Fotometria (jatkuu)

Polarisaatio. Timo Lehtola. 26. tammikuuta 2009

5. Kaukoputket ja observatoriot

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

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

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2014 Insinöörivalinnan fysiikan koe , malliratkaisut

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

6. Kaukoputket ja observatoriot

Kaukoputket ja observatoriot

FYSIIKAN LABORATORIOTYÖT 2 HILA JA PRISMA

Hydrologia. Säteilyn jako aallonpituuden avulla

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, yhteenveto

CCD-kamerat ja kuvankäsittely

ASTROFYSIIKAN TEHTÄVIÄ VI

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

Valon luonne ja eteneminen. Valo on sähkömagneettista aaltoliikettä, ei tarvitse väliainetta edetäkseen

Kokeellisen tiedonhankinnan menetelmät

PYP I / TEEMA 4 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS

Wien R-J /home/heikki/cele2008_2010/musta_kappale_approksimaatio Wed Mar 13 15:33:

Mikroskooppisten kohteiden

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät 2007

PYP I / TEEMA 8 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS

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

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät 2012

Tähtitieteessä SI-yksiköissä ilmaistut luvut ovat usein hyvin isoja ja epähavainnollisia. Esimerkiksi

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät 2008

Maan ja avaruuden välillä ei ole selkeää rajaa

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

Valon sironta - ilmiöt ja mallinnus. Jouni Mäkitalo Fysiikan seminaari 2014

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

10. Spektrometria. Havaitsevan tähtitieteen luennot & Thomas Hackman. HTTPK I kevät

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

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

Planck satelliitti. Mika Juvela, Helsingin yliopiston Observatorio

Valo ja muu sähkömagneettinen säteily

ELEC-A4130 Sähkö ja magnetismi (5 op)

Refraktorit Ensimmäisenä käytetty teleskooppi-tyyppi

Havaitsevan tähtitieteen pk1 luento 11, Muut aaltoalueet. Kalvot: Jyri Näränen, Mikael Granvik & Veli-Matti Pelkonen

Muunnoskaavat horisonttijärjestelmä < > ekvaattorisysteemi

Luku 3. Ilmakehä suojaa ja suodattaa. Manner 2

MAA (4 OP) JOHDANTO VALOKUVAUKSEEN,FOTOGRAM- METRIAAN JA KAUKOKARTOITUKSEEN Kevät 2006

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

FYSA230/2 SPEKTROMETRI, HILA JA PRISMA

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

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

MIKKELIN LUKIO SPEKTROMETRIA. NOT-tiedekoulu La Palma

Heijastuminen ionosfääristä

Kuva 1: Yksinkertainen siniaalto. Amplitudi kertoo heilahduksen laajuuden ja aallonpituus

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

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

Tähtitieteelliset koordinaattijärjestelemät

Aerosolimallit ja aerosolisään ennustaminen Suomen olosuhteissa

YHDEN RAON DIFFRAKTIO. Laskuharjoitustehtävä harjoituksessa 11.

Kysymykset ovat sanallisia ja kuvallisia. Joukossa on myös kompia, pysy tarkkana!

Z 1 = Np i. 2. Sähkömagneettisen kentän värähdysliikkeen energia on samaa muotoa kuin molekyylin värähdysliikkeen energia, p 2

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

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

Linnunradan rakenne 53925, 5 op, syksy 2016 D116 Physicum

XFYS4336 Havaitseva tähtitiede II

SPEKTROMETRI, HILA JA PRISMA

Fotometria ja avaruuskuvien käsittely

4 Fotometriset käsitteet ja magnitudit

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

TÄHTITIETEEN PERUSTEET (8OP)

ELEC C4140 Kenttäteoria (syksy 2016)

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

Kosmos = maailmankaikkeus

Aaltojen heijastuminen ja taittuminen

FYSA2031/K2 SPEKTROMETRI, HILA JA PRISMA

SPEKTROGRAFIT. Mitataan valon aallonpituusjakauma

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

Infrapunaspektroskopia

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I Johdanto

Kvantittuminen. E = hf f on säteilyn taajuus h on Planckin vakio h = 6, Js = 4, evs. Planckin kvanttihypoteesi

Aurinko. Tähtitieteen peruskurssi

Tähtitieteen peruskurssi Lounais-Hämeen Uranus ry 2013 Aurinkokunta. Kuva NASA

AURINKOENERGIA. Auringon kierto ja korkeus taivaalla

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

Fysiikan valintakoe klo 9-12

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

Käyttämällä annettua kokoonpuristuvuuden määritelmää V V. = κv P P = P 0 = P. (b) Lämpölaajenemisesta johtuva säiliön tilavuuden muutos on

XFYS4336 Havaitseva tähtitiede II

Luotaukset Jari Ylioja SYYSTAPAAMINEN 2018

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

UrSalo. Laajaa paikallista yhteistyötä

Transkriptio:

Havaitsevan tähtitieteen pk I, 2012 Kuva: J.Näränen 2004 Luento 2, 26.1.2012: Ilmakehän vaikutus havaintoihin Luennoitsija: Thomas Hackman HTTPK I, kevät 2012, luento2 1

2. Ilmakehän vaikutus havaintoihin Optinen ikkuna Radioikkuna Ilmakehän transmissio (läpäisevyys) eri sähkömagneettisen säteilyn aallonpituuksilla HTTPK I, kevät 2012, luento2 2

2. Ilmakehän vaikutus havaintoihin (jatk.) Sää Ekstinktio Diffuusi valo Seeing Refraktio NOT tammikuussa 2005 (J.Näränen) HTTPK I, kevät 2012, luento2 3

2.1 Sää Havaintoihin vaikuttaa: Pilvet, sumu, kosteus Sääilmiöt lähinnä troposfäärissä (< 10 km) Täysin selkeitä (fotometrisiä) öitä: Suomessa ~ 30/vuosi ESO:ssa n. 250/vuosi HTTPK I, kevät 2012, luento2 4

2.1 Sääolosuhteet ESO:ssa http://www.eso.org/gen-fac/pubs/astclim/paranal/clouds/statcloud.gif HTTPK I, kevät 2012, luento2 5

2.2 Ekstinktio Ilmakehän molekyylit: Absorptio Sironta Ekstinktio riippuu aallonpituudesta: Esim. Rayleigh sironta: p R ( ), jossa p on havaintopaikan ilmanpaine, 2 ( 0 1) p0 p 0 on ilmanpaine merenpinnan tasolla, λon aallonpituus μm : ssä ja ilmakehän taitekerroin. μ 0 on HTTPK I, kevät 2012, luento2 6

2.2 Ekstinktio (jatk.) Mustan kappaleen säteily Auringon säteily ilmakehän ulkopuolella Auringon säteily merenpinnalla Eli ero punaisen ja sinisen välillä = ilmakehän absorptio HTTPK I, kevät 2012, luento2 7

2.3 Ilmamassa Ekstinktio riippuu kohteen ja havaitsijan välisestä ilmamassasta X: z 60 X o 60 o z sec z X 85 1/ cosz 0.0018167(secz 0.002857 (secz 1) Havaittu magnitudi on o m m 0 sec z 2 1) 0.0008083(secz 2 1.002432 cos z 0.148386 cos z 0.0096467 Vielä tarkempi : X, 3 2 cos z 0.149864 cos z 0.0102963 cos z 0.000303978 kx 1 z 1) 3 z " todellinen " z 1/ cosz HTTPK I, kevät 2012, luento2 8

2.4 Diffuusi valo Ilmakehästä sironnut valo Ilmahehku Revontulet (lähellä magneettisia napoja) Eläinratavalo (ei johdu ilmakehästä vaan aurinkokunnan pölyhiukkasista) Valosaaste HTTPK I, kevät 2012, luento2 9

2.4 Diffuusi valo (jatk.) Taustataivas Lickin ja Keckin observatorioissa (D.L. Burke, 2006, LSST tutorial) HTTPK I, kevät 2012, luento2 10

2.5 Seeing Ilman turbulenssi skintillaatio Tähden kuva: piste seeing-kiekko Muutokset 1-500 Hz Merenpinnalla seeing ~ 2-4 NOT:lla (La Palma) seeing ~ 0.5-1 Seeingin kannalta kriittistä: Lämpötilaerot Ilmanvirtaukset HTTPK I, kevät 2012, luento2 11

2.5 Seeing (jatk.) 1 seeingillä (ylempi kuva) ja 2 seeingillä otetuttuja lyhyitä 10 ms valotuksia tähdistä (D.L. Burke, 2006, LSST tutorial) HUOM! Animaatio ei toimi PDF:ssä HTTPK I, kevät 2012, luento2 12

2.5 Seeing (jatk.) Kaksi tähteä kuvattu hyvin lyhyillä valotuksilla (ylemmät kuvat) ja pitkällä valotusajalla (alemmat kuvat). R.N. Tubbs, 2003, PhD dissertation, Cambridge HTTPK I, kevät 2012, luento2 13

2.5 Seeing ESO:ssa http://www.eso.org/gen-fac/pubs/astclim/paranal/seeing/singstory.html HTTPK I, kevät 2012, luento2 14

2.5. Seeingin optimointi Havaintopaikan valinta Lähiympäristön ilmanvirtaukset Lämpötilaerot Tarvittaessa muutetaan olosuhteita Tornin suunnittelu Tornin ja kuvun muoto Kuvun ulkopinta Sisätilojen ilmastointi Ei turhia lämmönlähteitä Havaintotekniikka, esim. Aktiivinen ja adaptiivinen optiikka Lucky imaging TNG, La Palma (G. Tessicini) HTTPK I, kevät 2012, luento2 15

2.6 Refraktio Valonsäde taipuu ilmakehässä Snellin laki: Taitekerroin riippuu: Tiheydestä Aallonpituudesta n sin n 1 2 Differentiaalirefraktio matalan kohteen kuva hajoaa spektriksi sin Venus (D.L. Burke, 2006, LSST tutorial) HTTPK I, kevät 2012, luento2 16

2.6 Refraktio (jatk.) Esim.: Kuu nähtynä avaruusasemalta maan ilmakehän läpi: D.L. Burke, 2006, LSST tutorial HTTPK I, kevät 2012, luento2 17

2.6 Refraktio (jatk.) Refraktiokulma: Miten paljon todellista korkeammalla kohde näkyy korkeus > 15 o : P o o R 0.00452 tan(90 a), T korkeus < 15 o : R P T 2 0.00002 a 0.0196 a 2 0.0854 a 0.505 a 0.1594 1, jossa a on korkeus (asteina), T lämpötila (K) ja P ilmanpaine (millibaareina) HTTPK I, kevät 2012, luento2 18

2.6 Refraktio (jatk.) Differentiaalirefraktio: R pt0 ( nst ( nst ( ) tan z) p T ( 0 0 Differentiaalirefraktio Keckin teleskoopeilla: H.G. Roe, 2002, Effect of Differential Refraction on Observing with Adaptive Optics at Keck HTTPK I, kevät 2012, luento2 19

2.6 Refraktion vaikutusten vähentäminen Teleskoopin suuntausohjelma korjaa suuntausvirheen Aallonpituussuotimella tarkempi kuva Vältetään havaitsemista matalilla korkeuksilla Spektrometriassa huomioidaan parallaktinen kulma (=0 => kohtisuorassa horisontin suhteen) ADC (atmospheric dispersion corrector) ilmekehän dispersion korjaaja HTTPK I, kevät 2012, luento2 20

2.7 Tehtävä Mitkä ilmakehän häiriöt vaikuttavat eniten kohteen kirkkauteen? spektriin? polarisaatioon? paikkaan? kuvaamiseen? HTTPK I, kevät 2012, luento2 21