Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'temperatura' .
Znaleziono 2 wyniki
-
Promieniowanie reliktowe a 0 bezwzględne.
Kamil Bielenda dodał temat w Astrofizyka, kosmologia i teorie
Witam wszystkich! Zastanawia mnie ostatnio sprawa promieniowania reliktowego. Czy jeśli temperatura promieniowania reliktowego wynosi 2,7 K to czy najniższa temperatura możliwa do osiągnięcia to właśnie to ta temperatura? Czyli 0 bezwzględne nie istnieje? Jak mam tą temperaturę rozumieć? Jeśli coś źle napisałem i popełniłem błędy merytoryczne to przepraszam, bo dopiero zacząłem się tym zjawiskiem interesować.- 11 odpowiedzi
-
- 1
-
-
- promieniowanie
- reliktowe
- (i 5 więcej)
-
Polecamy Pomiar temperatur gwiazd przy pomocy zwykłych filtrów i cyfrówki - Prawda czy Fikcja?
EdvinVanDerCleef dodał temat w Artykuły (archiwum)
Pomiar temperatur gwiazd przy pomocy zwykłych filtrów - Prawda czy Fikcja? Czy przy pomocy prostych, niespecjalistycznych filtrów da się wyznaczyć temperatury gwiazd? W teorii jest to możliwe i nawet nie najtrudniejsze. Jednak jak wygląda to w praktyce? Czy przy pomocy najprostszego sprzętu , dostępnego praktycznie dla każdej osoby interesującej się astronomią , da się wyznaczyć w miarę dokładnie temperatury gwiazd? Czy jednak konieczne są specjalistyczne filtry fotometryczne lub StarAnalyser? Cena jednego filtra fotometrycznego Baadera to około 600zł, a zakup StarAnalyser'a 1,25'' to jeszcze większy wydatek. Podobnie jest jeżeli chodzi o sprzęt rejestracyjny , czy konieczne jest posiadanie kamery CCD czy wystarczy zwykły aparat cyfrowy? Czy najprostszy i zarazem najtańszy sprzęt daje satysfakcjonujące wyniki? Oto rezultaty pomiarów dokonanych 20 lipca na "grupie" 20 gwiazd. 1) Warunki i sprzęt Pomiarów dokonywałem 20 lipca od godziny 23:50 do około 1:00 Za rejestrator fotonów posłużył aparat cyfrowy Nikon D3200. Zdjęcia robione były przez Newtona 10''. ISO 3200 , Texp 1/2s. (dające najmniejszy błąd sprawdzone tydzień wcześniej na Polaris). W teleskopie użyłem Barlowa GSO 2x. Użyte przeze mnie filtry to Baader 500nm jako filtr zielony oraz Baader 435nm jako niebieski. Wybrałem te filtry z 3 powodów : - dość tania cena - po 120 zł za sztukę - podane wykresy przepuszczalności , co pozwoliło na określenie maximum przepuszczalnego promieniowania potrzebne do obliczeń - podobna charakterystyka przepuszczalności (do pomiarów nie nadają się 2 filtry dolnoprzepustowe , w ich przypadku trzeba by mieć 3 i robić po 3 zdjęcia) Oczywiście wiadomo że im większa różnica w max. długości fali tym lepiej , jednak te 2 filtry oferowały największą różnicę przy w miarę przystępnej cenie. Ponadto wiem również że monochromatyczna kamera CCD nadaje się o wiele lepiej , z powodu bardziej równomiernej reakcji na promieniowanie , jednak nie każdy ma taką w domu , a o dostępność sprzętu tu własnie chodzi. 2) Metoda pomiaru Pierwszym krokiem w wyznaczaniu temperatur było zrobienie 2 zdjęć tej samej gwiazdy , każde z innym filtrem. Klatki wyglądały tak (tu akurat Wega) Powtarzanie tego samego dla 20 gwiazd było trochę żmudne , ale wybrałem tak dużą grupę w celu ustalenia co może wpłynąć na błąd pomiaru , o czym później Następnie po zebraniu materiału należało zmierzyć jasność gwiazdy na zdjęciach. Do tego celu użyłem darmowej wersji programu ImageJ , który pozwala na dokonanie bezwzględnych pomiarów jasności. Otrzymywałem wartość w pikselach dla danego filtra. Kolejnym krokiem było odjęcie wartości pikseli pochodzących od szumu , które wyznaczałem mierząc jasność tła w pobliżu gwiazdy (gdyż zdjęcia nie były zaszumione równomiernie). Następnie należało wyznaczyć stosunek wartości pikseli zielonych do niebieskich G/B (mogłoby być również odwrotnie , zmieniło by to tylko sposób obliczeń). Kolejnym krokiem było obliczenie temperatury barwowej dla danego stosunku jasności. Tu muszę zaznaczyć że prawdopodobnie największa część błędów pomiarowych wynika własnie z przebiegu tej procedury , gdyż: - jasności zmierzone filtrami nie są dokładnie jasnościami w pasmach 500 i 435 nm - temperatura barwowa Wiena nie odpowiada dokładnie temperaturze rzeczywistej wyznaczonej np. z rozkładu jasności względem długości fali (temperatury te mogą się różnić nawet między sobą jeżeli są wyznaczone na podstawie innych długości fali) Duży wpływ na błąd mogła mieć też nierównomierna zdolność atmosfery do rozpraszania światła. Wzór na temperaturę na podstawie stosunku G/B wygląda Tb=(-C2*((1/500nm)-(1/435nm)))/(ln(G/B)+5*ln(5/4,35)) gdzie C2 to druga stała promieniowania W ten oto sposób wyznaczyłem temperatury 20 gwiazd m.in Polaris , Kapelli , Arktura ... Wszystkie obliczenia były wykonywane w arkuszu kalkulacyjnym. 3) Wyniki i dokładność Miarą dokładności pomiaru w tym przypadku jest Błąd Względny , mierzony względem właściwej temperatury gwiazdy(które zaczerpnąłem z angielskiej wikipedii). Kompletne wyniki pomiarów w zależności od gwiazdy , wartości w pikselach oraz błąd względny są przedstawione tutaj: Jak widać wyniki błędu wahają się od około -60%(co oznacza niedomiar) do około 40%(nadmiar). Średni błąd był jednak dość mały i wyniósł około -6%. Jeżeli taka dokładność nas satysfakcjonuje to zachęcam do prowadzenie pomiarów przy pomocy bardzo amatorskiego i relatywnie taniego sprzętu. Cóż można jednak zrobić żeby zwiększyć dokładność pomiarów (poza zakupem droższego sprzętu). Aby sprawdzić co i jak wpływa na dokładność pomiaru , sporządziłem wykresy błędu od różnych "cech" obiektu takich jak wysokość nad horyzontem lub jasność. Oto sporządzone wykresy , i przewidywania dotyczące wyników (należy zwrócić uwagę na nieliniową skalę na osi X , co może utrudniać odczyt) 1. Błąd (Azymut) Teoretycznie azymut nie powinien mieć żadnego wpływu na pomiar , jednak biorąc pod uwagę że tej nocy księżyc był blisko pełni , można powiązać go z błędem. Azymut księżyca wynosił około 165 stopni. Błędy w okolicach tego azymutu zdają się większe od innych , co może wskazywać że zaświetlenie nieba pochodzące od księżyca mogło zaburzyć pomiar. Wynika z tego iż najlepszy czas do przeprowadzania tego typu pomiarów to bezksiężycowa noc. 2. Błąd (Deklinacja) Tutaj wg. przewidywań błąd powinien się zwiększać w miarę zbliżania się deklinacji do 0 , gdyż rośnie również prędkość obrotu sfery niebieskiej a co za tym idzie obraz gwiazdy powinien wykazywać większe przesunięcie i błąd. Jednak nie stwierdziłem takiej zależności , widać błąd ten był zbyt znikomy w porównaniu z błędami wynikającymi z innych przyczyn 3. Błąd (Jasność) Wydawałoby się że im większa jasność gwiazdy tym błąd powinien być mniejszy , gdyż jest niejako więcej "danych" na temat jasności gwiazdy Jednak nie stwierdziłem występowania tu żadnej zależności 4. Błąd (Moment zdjęcia) Błąd ten mógłby teoretycznie wynikać z zwiększającego się zachmurzenia , jednak tutaj również nie sposób stwierdzić żadnej zależności 5. Błąd (Odległość) W skutek absorpcji promieniowania przez pył międzygwiazdowy wynik pomiaru mógłby być zaburzony. Jest to jednak bardzo uproszczone rozumowanie , gdyż w rzeczywistości odległość do gwiazdy nie oznacza większej ilości obłoków gazu i pyłu międzygwiazdowego , zwiększa tylko szanse na wystąpienie większej ilości. Wykres ten nie ma więc żadnego znaczenie fizycznego. 6. Błąd (Temperatura Właściwa) Ciekawy wykres pokazujący że niewątpliwie wyniki są głównie przeszacowane w przypadku niskich temperatur i niedoszacowane w wypadku wysokich. Znaczy to że wyniki oscylują wokół pewnej średniej temperatury , tu około 6000 Kelvinów i "niechętnie" oddalają się od średniej. Wynika to prawdopodobnie z ściśle fizycznych przyczyn , jednak ilość 20 gwiazd nie jest wystarczająca aby stwierdzić jednoznacznie fizyczną przyczynę występowania tej zależności. 7. Błąd (Typ układu) Błąd w zależności od typu układu. 1 oznacza tu układ wielokrotny , 0 pojednyńczą gwiazdę. Teoretycznie w układach wielokrotnych błąd powinien być większy , co byłoby spowodowane niejako "łączeniem" światła od wszystkich gwiazd układu na zdjęciu , jednak jak widać błąd ten jest zaniedbywalnie mały w porównaniu z błędami innego pochodzenia , gdyż nie stwierdziłem żadnej zależności w wielkości błędu ud typu układu. 8. Błąd (Wysokość) Próba stwierdzenia tutaj zależności opierała się na tym że wraz z wysokością nad horyzontem maleje "grubość" atmosfery przez którą patrzymy na gwiazdę. Brak stwierdzonej tu zależności wskazuje że przyczynek błędu pochodzenia atmosferycznego jest również nieduży w porównaniu z innymi powodami. Ostatecznie widzimy że wyznaczenie temperatur gwiazd tanim i dostępnym sprzętem obarczone jest dość dużymi błędami , jednak biorąc pod uwagę cenę to myślę , że warto. Ponadto większość astroamatorów interesujących się astrofotografią ma pod ręką kamerę CCD która w teorii powinna dać dużo lepsze wyniki.- 16 odpowiedzi
-
- 23
-
-
- temperatura
- B-V
- (i 6 więcej)