Фотометрические характеристики некоторых небесных объектов

Разделы астрофизики

Сахабиев И.А.

Курс лекций по

астрономии

(часть 2)

Елабуга 2012

Тема: МЕТОДЫ АСТРОФИЗИКИ

§ 1 Задачи и основные разделы астрофизики

Цель астрофизики - изучение физической природы и эволюции отдельных космических объектов, включая и всю Вселенную.

Практическая астрофизика. Основа астрономии - наблюдения. Наблюдения доставляют нам основные факты, которые позволяют объяснить то или иное астрономическое явление. Применение телескопа, открытие спектрального анализа и изобретение фотографии, возникновение фотоэлектрии, радиоастрономии и внеатмосферных методов исследования, расширило возможности (наблюдательной) практической астрофизики, и привело к тому, что астрономия стала всеволновой, т. е. получила возможность извлекать информацию практически из любого диапазона спектра электромагнитного излучения.

Теоретическая астрофизика возникла благодаря прогрессу в физике и особенно созданию теории излучения и строения атома. Ее цель - интерпретация результатов наблюдений, постановка новых задач исследований, а также обоснование методов практической астрофизики.

Оба основные раздела астрофизики в свою очередь подразделяются на более частные. Разделение теоретической астрофизики, как правило, производится по объектам исследования: физика звезд, Солнца, планет, туманностей, космических лучей, космология и т. д. Разделы практической астрофизики обычно отражают те или иные применяемые методы: астрофотометрия, астроспектроскопия, астрофотография, колориметрия и т. д.

Разделы астрофизики, основанные на применении принципиально новых методов, включающие соответствующие разделы теоретической астрофизики, получили такие названия, как радиоастрономия, баллонная астрономия, внеатмосферная астрономия (космические исследования), рентгеновская астрономия, гамма-астрономия, нейтринная астрономиям.

§ 2 Принципы астрофотометрии.

Астрометрия - (самый древней метод астрофизики) занимается измерением общего излучения небесных светил, доходящего до Земли.

Это излучение характеризуется блеском: чем светила кажутся ярче, тем больше их блеск. Термин «блеск» принят потому, что нами воспринимается незначительная доля общего излучения светил. Звезды, астероиды и некоторые другие объекты выглядят точечными источниками света, их поверхность неразличима даже в телескопы. Яркие планеты невооруженному глазу тоже представляются светящимися точками. У протяженных объектов с различимыми угловыми размерами, помимо блеска, может быть найдена и яркость по известным законам оптики.

Интенсивность видимого излучения светил определяется по создаваемой ими освещенности. Поэтому, строго говоря, блеск светил - это освещенность, создаваемая ими на приемниках лучистой энергии (глаз, фотопластинка, фотоэлемент и другие приемники). Блеск светил измеряется не в единицах освещенности, принятых в физике (в люксах), а в относительных единицах, называемых звездными величинами. Звездные величины обозначаются индексом m(по латыни magnituda-величина), которой ставят вверху после числового значения (например 5^m).

При этом, чем ярче светило, тем меньше его звездная величина.

Оценка блеска светил звездными величинами введена еще во II в. до н. э. греческим астрономом Гиппархом (он же составил каталог более 1000 звезд) и основана на восприятии света человеческим глазом, который четко отмечает различие интенсивности источников света, если один из них ярче другого приблизительно в 2,5 раза. Глаз реагирует на энергию света, прошедшую через зрачок. Независимой от размера зрачка остается его освещенность (количество световой энергии, попадающей на поверхность единичной площади за единицу времени). Оценки звездных величин, как правило относительны: измеряемая звезда сравнивается с теми звездами, звездные величины которых считаются известными.

Звезда 1^m ярче звезды 2^m в 2,5 раза

Звезда 1^m ярче звезды 3^m в 2,5 *2,5=2,5²=2,5^3-1

Отсюда следует = Log_2,5=m₂-m₁

В десятичных логарифмах lg=(m₂-m₁)Lg2,5 lg2,5=0,4

lg=0,4(m₂-m₁) формула Погсон а

Солнце -26,8^m Луна (вполнолунии) -12,7

Дата добавления: 2013-12-12