Astrofizyka obserwacyjna I

astronomia

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem: Wstęp do astronomii

Wykład prezentuje nowoczesne techniki obserwacyjne w astronomii, ich zastosowania astronomiczne i nowoczesne przyrządy astronomiczne.

Program:

1. Wstęp

Źródła informacji o Wszechświecie, widmo fal elektromagnetycznych. Budowa atmosfery ziemskiej. Przepuszczalność fal elektromagnetycznych przez atmosferę.

2. Teleskopy

Optyka geometryczna: zasada Fermata, równanie soczewki i zwierciadła, aberracje monochromatyczne i chromatyczna. Teleskopy soczewkowe i zwierciadlane: układy soczewkowe, układy zwierciadlane i mieszane, rozwiązania nowoczesne. Optyka adaptatywna, aktywna. Montaże teleskopów, przegląd ciekawszych realizacji. Własności lunety i teleskopu: powiększenie, ilość światła, zdolność rozdzielcza, straty optyczne. Lokalizacja teleskopów: seeing, klimat, rozwiązania techniczne przy budowie obserwatoriów. Teleskopy i kolektory promieniowania w innych zakresach widmowych.

3. Odbiorniki promieniowania

Jednostki używane w astronomii, podstawowe własności oka, klisza fotograficzna, fotomnożnik. Działanie detektorów CCD i wstępna obróbka danych zebranych tymi detektorami. Detektory podczerwieni, rentgenowskie i gamma. Detektory innych rodzajów promieniowania: promieni kosmicznych, neutrin, fal grawitacyjnych.

4. Fotometria

Metody pomiarów fotometrycznych, fotometria aperturowa, profilowa, odejmowanie obrazów. Filtry: szklane, interferencyjne. System UBV: definicja, absorpcja w atmosferze, metody redukcji. Inne systemy fotometryczne: Stromgrena, Johnsona, Krona-Cousinsa, SSDS. Zastosowanie systemu UBV: analiza absorpcji międzygwiazdowej, poznawanie własności gwiazd, diagram HR, diagram dwukolorowy. Porównanie systemu Stroemgrena z UBV.

5. Katalogi

Klasyczne: pozycyjne, fotometryczne, specjalistyczne, gwiazd zmiennych.

Nowoczesne: zastosowania, dystrybucja, sposoby uzyskania dostępu.

6. Spektroskopia

Spektrografy: pryzmat, pryzmat obiektywowy, siatki dyfrakcyjne, własności elementów dyspersyjnych. Budowa spektrografu, instrumenty pomocnicze. Klasyfikacja widmowa gwiazd: system harwardzki, klasyfikacja Morgana i Keenana, klasyfikacja białych karłów Greensteina, obecność linii w widmach różnych gwiazd. Pomiary prędkości radialnych. Profile linii i ich interpretacja.

1. M. Kubiak, "Gwiazdy i materia międzygwiazdowa"

2. C.R. Kitchin "Astrophysical Techniques"

Efektem uczenia będzie poznanie nowoczesnych metod obserwacyjnych stosowanych we współczesnej astronomii i sposobów redukcji wybranych rodzajów danych astronomicznych.

Po ukończeniu przedmiotu student potrafi rozpoznaje techniki obserwacyjne i potrafi redukować wybrane rodzaje danych astronomicznych.

Forma zaliczenia: Zaliczenie ćwiczeń i egzamin testowy i ustny.