ν = c / λ Ljus = elektromagnetisk våg I vakuum är ljusets hastighet, c = km/s Frekvensen är antalet toppar som paserar en punkt per sekund.

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "ν = c / λ Ljus = elektromagnetisk våg I vakuum är ljusets hastighet, c = km/s Frekvensen är antalet toppar som paserar en punkt per sekund."

Viktoria Arvidsson
för 7 år sedan
Visningar:

1 Ljus = elektromagnetisk våg Magnetiska fältet Elektriska fältet Utbredningsriktning Våglängd I vakuum är ljusets hastighet, c = km/s Frekvensen är antalet toppar som paserar en punkt per sekund. ν = c / λ

2 Elektromagnetisk strålning våglängd, frekvens och energi Radio Infrarött Visuellt UV Röntgen Gamma E (ev) 1 1x10-3 1x10-6 1x10-9 1x x x10-18 λ (m) 2x10 8 2x x x x x x10 26 E = h ν λ = c / ν ν = c / λ c = ljushastigheten = 3 x 10 8 m/s E = energi λ = våglängd ν = frekvens h = Plancks konstant = 4 x ev sekund ν (Hz)

3 När en elektromagnetisk våg passera materia så påverkas (accelereras) elektriskt laddade partiklar, speciellt elektroner som har liten massa. Det är därför oftast elektroner som emitterar eller absorberar strålning, det senare t.ex. i detektorer. Dopplereffekten En källa sänder ut strålning med en viss våglängd. - Om källan rör sig mot oss kommer avståndet mellan två vågtoppar att bli kortare. - Om den rör sig från oss kommer avståndet mellan två toppar att bli längre.

4 Refraktor (Linsteleskop) Nice Observatory - 50cm Refraktor

5 Cassegrain teleskop

6 Ett teleskops två viktigaste uppgifter är att: (1) Samla ljus. (2) Skapa en bild (eller för ett icke avbildande teleskop, t.ex. radioteleskop, att begränsa synfältet). Ju större teleskop desto mer ljus (~ D 2 ) Ju större teleskopdiameter desto skarpare bild ( U ~ λ / D) Upplösningen, U, anges oftast i bågsekunder, 1 grad = 60 bågminuter = 3600 bågsekunder

7 Bilden av en punktkälla observerad i ett teleskop med cirkulär öppning. Teleskopets upplösning, U ~ λ / D ges av storleken på den centrala ljusfläcken

8 Mt Wilson 2.5 m Palomar 5 m Gemini 8 m

9 8.4m honeycomb mirror for the Large Binocular Telescope 1662 hexagonal voids with 12mm thick rib structure Mirror weight: 16 tons

10 Keck 10m teleskop med segmenterad spegel

11 Aktiv optik korrigerar huvudspegelns form så att avbildningen hela tiden skall bli så bra som möjligt.

12 Seeing En stjärna sedd genom atmosfären Atmosfärisk turbulens: Luftelement med olika temperatur och densitet är i ständig rörelse. Ljus bryts (böjs av) när det passerar genom luftenelementen. Två effekter: 1. Ljusvariationer (scintillation) Blinka lilla stjärna där 2. Bildrörelse och bildutsmetning (seeing)

16 Atmosfärisk absorption (opacitet 0% = ingen absorption)

17 SOFIA Stratospheric Observatory For Infrared Astronomy

18 SOFIA 2.7m spegeln under tillverkningen

19 CGRO Launched in April 1991 Space shuttle Atlantis (STS-37) Orbit: 450 km Weight: 17 ton

22 WFPC-2 is installed during the first servicing mission in 1993

23 The Price to Pay (in 1990 US$) HST design and development ( ): $ 1.54 billion Storage and upgrade ( ): $ 0.3 billion Ground tests and ground computer sys.: $ 0.3 billion ESA contribution (FOC & solar panels): $ 0.3 billion Running costs (STScI, GSFC, grants +?) $ 0.25 billion/yr? Shuttle servicing missions $ 0.5 billion/each Total cost for 15 year mission $ 8 billion To compare with ground based observatories: For this cost one could buy and operate 50 Keck 10m telescopes! = 50 However, this is not a scientific equation but a political one.

24 Spitzer Chandra NASA s Great Observatories Compton Hubble

26 Soft X-rays can only be reflected off a surface if the radiation is incident at a small angle (condition for total reflection, i.e. no radiation propagating into the mirror material). Two reflections are needed to form a sharp focus.

28 Chandra and XMM-Newton The grazing incidence mirrors are efficient up to approx. 10 kev Chandra is optimized for high spatial resolution (0.5 arc second) while XMM is optimized for maximum flux collection (e.g. better for spectroscopy of bright or moderately bright sources).

29 Mosaic image of the galactic plane obtained with Chandra. Most point sources are stars which, like our own sun, has a hot (~ 10 6 K) corona that emit bremsstrahlung and atomic emission lines at soft X-rays. The diffuse emission comes from hot interstellar gas.

30 Pair Conversion Telescope

31 ROSAT GALEX Kitt Peak Spitzer VLA A panchromatic view - spiral galaxy M81

32 VLA (Very Large Array) Radio interferometer

33 ESO VLTI (Very Large Telescope Interferometer)

34 Framtida rymdinterferometrar (för infrarött) ESAs Darwin projekt (2015+) NASAs Terrestrial Planet Finder ( )

35 Canada-France-Hawaii-Telescope MegaPrime CCD mosaic: x2048 chips covering 1 degree FOV

Relevanta dokument

Översiktskurs i astronomi Lektion 3: Ljus och teleskop

Översiktskurs i astronomi Lektion 3: Ljus och teleskop Upplägg Ljus och spektra Elektromagnetisk strålning Våglängd vid frekvens Teleskop och detektorer Seeing Reflektor- och refraktorteleskop CCD-chip