Реферат:

Використання фотографічних методів

План

Вступ

Використання фотографічних методів

Висновок

Література

Вступ

З середини минулого століття в астрономії почав застосовуватися
фотографічний метод реєстрації випромінювання. В даний час він займає
провідне місце в оптичних методах астрономії.

Тривалі експозиції на високочутливих пластинках дозволяють отримувати
фотографії дуже слабких об’єктів, у тому числі таких, які практично
недоступні для візуального спостереження. На відміну від ока,
фотографічна емульсія здібна до тривалого накопичення світлового ефекту.
Дуже важливою властивістю фотографії є панорамність: одночасно
реєструється складне зображення, яке може складатися з дуже великого
числа елементів. Суттєво, що інформація, яка виходить фотографічним
методом, не залежить від властивостей ока спостерігача, як це має місце
при візуальних спостереженнях. Фотографічне зображення, отримане одного
дня зберігається як завгодно довго, і його можна вивчати в лабораторних
умовах.

Фотографічна емульсія складається із зерен галоїдного срібла (AgBr і
др.; у різних сортах емульсії застосовуються різні солі), зважених в
желатині. Під дією світла в зернах емульсії протікають складні
фотохімічні процеси, в результаті яких виділяється металеве срібло. Чим
більше світла поглинулося даною ділянкою емульсії, тим більше
виділяється срібло.

Використання фотографічних методів

Галоїдне срібло поглинає світло в області A. Область спектру 3000-5000A
називають інколи фотографічною (аналогічно візуальній, 3900-7600A). Щоб
зробити емульсію чутливою до жовтих і червоних променів, в ній вводять
органічні фарбники – сенсибилизаторы, що розширюють область спектральної
чутливості. Панхроматичні емульсії – це сенсибилизированні емульсії,
чутливі до 6500-7000A (залежно від сорту). Криві спектральної чутливості
різних емульсій показані на малюнку. вони широко застосовуються в
астрономічній і звичайній фотографії. Значно рідше зустрічаються
инфрахроматические емульсії, чутливі до інфрачервоних променів до 9000A,
інколи і до 13000A.

Зірки на фотографіях виходять у вигляді кружків. Чим яскравіше зірка,
тим більшого діаметру виходить кружечок при даній експозиції (малюнок).
Відмінність в діаметрах фотографічних зображень зірок є чисто
фотографічним ефектом і ніяк не пов’язаний з їх дійсними кутовими
діаметрами. Науковій обробці піддаються, як правило, тільки самі
негативи, оскільки при передруку спотворюється укладена в них
інформація. У астрономії використовуються як скляні пластинки так і
плівки. Пластинки переважно в тих випадках, коли по негативах вивчається
відносне положення об’єктів. Порівнюючи між собою фотографії однієї і
тієї ж частки неба, отримані в різні дні, місяці і роки, можна судити
про зміни, які в цій області сталися. Так, зсув малих планет і комет
(коли вони знаходяться далеко від Сонця і хвіст ще не помітний) серед
зірок легко виявляється при порівнянні негативів, отриманих з інтервалом
в декілька діб. Власні рухи зірок, а також окремих згустків міжзоряної
речовини в газових туманностях вивчаються по фотографіях, отриманих
через великі інтервали часу, що інколи|іноді| досягають багато
десятиліть. Зміна блиску змінних зірок, спалахи нових або найновіших
зірок теж легко виявляється при порівнянні негативів, отриманих в різні
моменти часу.

Для дослідження подібних змін використовуються спеціальні прилади –
стереокомпаратор і блинк-микроскоп. Стереокомпаратор служить для
виявлення переміщень. Він є свого роду стереоскопом. Обидві пластинки
зняті в різний час, розташовуються так, що дослідник бачить їх
зображення поєднаними Якщо яка-небудь зірка помітно змістилася, вона
«вискочить» з картинної плоскості. Блинк-микроскоп відрізняються від
стереокомпаратора тим, що спеціальною заслінкою можна закривати або
одне, або інше зображення. Якщо цю заслінку швидко коливати, то можна
порівнювати не лише положення але і величини зображень зірок на обох
пластинках. Зміна положення або зміна зоряної величини при цьому легко
виявляються. Точні виміри положення зірок не пластинках проводяться на
координатних вимірювальних приладах.

Почорніння негативу приблизно визначається добутком освітленості E на
тривалість експозиції t. Цей закон називається законом
взаимозаместимости. Він виконується більш менш добре лише в обмеженому
інтервалі освітленості. Для кожного сорту емульсії, при яких він
найбільш ефективний. Зокрема, дуже чутливі кино- і фотоплівки,
призначені для коротких експозицій, не придатні для тривалих, вживані в
астрономії.

Фотографія дозволяє проводити фотометричні дослідження астрономічних
об’єктів, тобто визначати кількість їх яскравість і зоряну величину. Для
цього необхідно знати залежність почорніння негативу від освітленості –
провести калібрування негативу. Щоб зміряти|виміряти| ступінь
почорніння, треба пропустити крізь негатив світловий пучок,
інтенсивність якого реєструється. Тоді почорніння D можна виразити через
оптичну щільність негативу:
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 (10)

де J0 – інтенсивність падаючого пучка

J – інтенсивність пучка, що минув|проходив| крізь негатив.

Залежність:
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 (11)

Називається характеристикою кривої емульсії (малюнок). Можна виділити
три ділянки або області характеристичної кривої: область недотримувань,
де крутість кривої зменшується із зменшенням Et, область нормальної
експозиції, де крутість максимальна і залежність майже лінійна, і
область передержок, де крутість зменшується із збільшенням Et. При
правильно вибраній експозиції почорніння повинне відповідати лінійній
ділянці. Щоб побудувати характеристичну криву, на емульсію удруковується
зображення декількох (зазвичай порядка 10) майданчиків, освітленість
яких знаходиться у відомому відношенні. Ця операція називається
калібруванням негативу.

Знаючи характеристичну криву, можна порівнювати освітленості, відповідні
різним точкам негативу, і в разі протяжних об’єктів, таких як туманності
або планети, побудувати їх щофоты. Це вистачає для відносної фотометрії
(тобто виміри відношення яскравості і блиску). Для абсолютної фотометрії
(тобто вимір абсолютних значень яскравості і блиску) необхідно провести,
окрім калібрування, ще і стандартизацію. Для стандартизації треба
удрукувати на емульсію зображення майданчика з відомою яскравістю (для
протяжних джерел) або мати на негативі зірки з відомими зоряними
величинами. При відносній фотометрії точкових об’єктів калібрування
робиться зазвичай за зірками з відомим блиском.

Висновок

Для виміру почорніння негативу застосовується фотоелектрична
мікрофотометрія. У цих приладах інтенсивність світлового пучка, що минув
крізь негатив, вимірюється фотоелементом.

Головний недолік фотографічної пластинки приймача випромінювання – це
нелінійна залежність почорніння від освітленості. Крім того, почорніння
залежить від умов обробки. В результаті точність фотометричних вимірів,
вироблюваних фотографічним методом, зазвичай не перевищує 5-7 %.

Література

Дагаєв М.М., Чаругин С.М. Астрофізика. — М.: Освіта, 1988.

Кабардін О.Ф. Фізика. – М.: Освіта, 1988.

Рябов Ю.А. Рух небесних тіл. – М.: Наука, 1988.

Симоненко А.Н. Астероїди або тернисті шляхи досліджень. – М.: Наука,
1985.

Похожие записи