Systemy fotometryczne

Fotometria to jedna z podstawowych technik obserwacyjnych w astronomii. Pozwala w bardzo prosty sposób określić niektóre cechy obiektu emitującego światło.
Fotometria to dział optyki zajmujący się ilościowym opisem światła jako procesu przenoszenia energii. Ludzkie oko nie jest wrażliwe na fale świetlne o różnych długościach. Wielkości fizyczne stanowiące  wielkości fotometryczne są iloczynem obiektywnie zmierzonej wielkości światła danej długości, pewnej stałej oraz współczynnika czułości dla tej długości fali, który można odczytać z wykresu czułości spektralnej.

Fotometria zajmuje się pomiarem światła tak, jak jest ono postrzegane przez ludzkie oko. Jednostki fotometryczne, w przeciwieństwie do radiometrycznych mogą służyć jako wskaźniki w eksperymentach psychofizycznych. Rozróżnia się fotometrię energetyczną (obiektywną) i fotometrię wizualną (świetlną, porównawczą).

Istnieje kilkaset różnych systemów fotometrycznych, z których w powszechnym użyciu jest kilka.  Każdy system fotometryczny składa się z pasm fotometrycznych. W zależności od szerokości pasm mówi się o systemach szerokopasmowych, średniopasmowych i wąskopasmowych.

Najpopularniejsze systemy fotometryczne to:
 
System Johnsona-Morgana

To jeden z pierwszych systemów. Opiera się na filtrach szerokopasmowych U, B, V. Zaletą systemu jest szerokość pasm - dzięki temu możemy rejestrować ciemniejsze gwiazdy. Wadą jest to, że krótkofalowa część filtra U ograniczona jest przez nieprzeźroczystość atmosfery, a nie własności filtru.  Wskaźnik U-B-V jest nazywany wskaźnikiem barwy. Mówi nam o kącie nachylenia prawej części widma, a na tej podstawie potrafimy oszacować temperaturę gwiazdy.
Systemy fotometryczne - Astronomia, astro-czemierniki.pl
System Krona-Cousinsa
System ten jest rozszerzeniem systemu Johnsona o filtry w podczerwieni, czyli R. Do pomiaru w  podczerwieni potrzebny jest filtr, który selekcjonuje całe spektrum światła widzialnego.
Systemy fotometryczne - Astronomia, astro-czemierniki.pl
System Strömgrena
System nastawiony jest na porównanie gwiazd gorących z chłodnymi.
System średniopasmowy, oparty o filtry pośrednie u,b,v.
Pasmo u – leży pomiędzy granicą przepuszczalności atmosfery (320 nm) a skokiem Balmera.
Pasmo v – pokrywa się z linią Hδ i obejmuje wiele linii w gwiazdach późniejszych niż F.
Pasmo b – leży w obszarze linii Hβ, ale poza nią nie ma tam silnych linii.
Pasmo y – wybrane tak, żeby pokrywało się z V Johnsona. Poza tym leży w obszarze, gdzie nie ma silnych linii.
Systemy fotometryczne - Astronomia, astro-czemierniki.pl
Wskaźnik c1 w systemie Strömgrena mówi o głębokości skoku Balmera. Dzięki niemu możemy oszacować grawitację gwiazdy oraz jej temperaturę: c1=(u - b) - (v - b) Wskaźnik m1 służy zaś temu, aby na jego podstawie oszacować nieciągłości widma gwiazdy spowodowane zawartością metali: m1=(v - b) - (b - y)

Systemy fotometryczne - Astronomia, astro-czemierniki.pl

W dzisiejszych czasach najdokładniejsza metoda fotometryczna w fotometrii energetycznej  (obiektywnej) to fotometria fotoelektryczna. Dochodzące od gwiazd światło odbierane jest przez element zwany fotopowielaczem.
Fotometria wizualna najczęściej oparta jest na zjawisku zwanym polaryzacją światła. Wtedy  fotometry zawierają części zwane pryzmatami polaryzującymi.

Opracowanie tekstu: Agnieszka Zawada

Odsłony: 7871