Тема: Любительская спектроскопия (Прочитано 14172 раз)

meandr

Цитата: LifeIsGood від 17 Листопада 2016, 09:14:06

...
Потому что решетки оптимизируют для работы с одним порядком. Не знаю как это на русский переводится.
https://en.wikipedia.org/wiki/Blazed_grating

Спасибо, что обратили внимане на blazed grating - "затесанная" "заточенная" решетка - хорошее название как в прямом так и в переносном смысле.
Дризма (гризма) - тоже название, выражающее специфику.
Это значит, что решетка - не простая плоская "зебра", а профиль штрихов пространственный и несимметричный.
ТОгда понятно, почему у mnn72 спектр в одну сторону сильнее, чем в другую.
У него стеклянный Star Analyzer как раз "заточенная гризма".
Если и пленку тоже так "затачивают" в одну сторону - тогда я со своей задумкой пролетаю.

Кстати, посмотрел Паспорт на те решетки, что предлагают в учебном наборе
http://www.ukrdidac.com.ua/ru/katalog/sec/2/tid/710
Там загадочные для новичка слова "амплитудно-фазовая модуляция " и "рельефно-фазовая модуляция" - наверное тоже "заточенные".
Сергей писал, что там пленка наклеенная на стекло - получается что пленка тоже не простая "зебра".
Может быть действительно стоит на такой набор потратиться.

LifeIsGood

В учебном наборе пластиковый слепок решетки размещают между двумя стеклами, чтобы снизить эффект от плавающей влажности + защитить от пальцев.

meandr

Цитата: mnn72 від 17 Листопада 2016, 10:07:52

признаю, был не прав, да и просто потому, что тут видно жирную лилию которая является спектром яркой звезды которую видно в правой части кадра. Это как раз и спектр который находится по другую сторону от нулевого.

Спасибо, что вместе разобрались.
От себя добавлю соображение, что спектр слева от звезды наверное такой "синий" и короткий потому, что приходится на слабую "неоптимизированную" сторону.
А спектр от метеора, пролетевшего в левом верхнем углу - справа от него, оптимизированный, потому и яркий.
Ладно, полетели дальше...

meandr

В более-менее серьезных спектроскопах, о которых говорил Сергей в докладе, обязательно есть коллиматор, обеспечивающий параллельность лучей света при попадании на призму или решетку.
То же самое отмечено и в учебнике Мартынова "Курс практической астрофизики" - осваиваю (там и о профилированных решетках есть).
Насколько я понимаю, если спектроскоп щелевой, то коллиматор - это линза (система линз), собирающая свет, расходящийся от щели.
А вот если спектрометр бесщелевой, то коллиматор - это линза, рассеивающая то, что собирала предыдущая оптическая часть (объектив рефрактора или зеркало рефлектора).
Но тогда в обоих случаях после призмы или решетки должна стоять фотокамера со своим фокусирующим объективом (или еще один "телескоп" для визуального наблюдения).

Эта вторая часть спектроскопа (без первой) фактически реализуется, когда решетка устанавливается на входе трубы телескопа (апертуре) или перед объективом фото-видеокамеры (как при видеонаблюдении метеоров), когда на решетку сама по себе обеспечивается параллельность лучей света от каждого далекого (точечного) источника.

Значит, устанавливать решетку после оптических элементов телескопа без коллиматора и перед видеоматрицей в прямом фокусе - не совсем правильно ?

Я правильно понял ?

Кстати, мои предыдущие рассуждения насчет неприемлемости в "прямоходных" схемах густых решеток (более 200 линий на мм) рассчитаны как раз для случаев, когда решетка стоит перед апертурой (объективом).
Если же поступать "не совсем правильно", ставя решетку внутри но не применяя коллиматор, тогда и густую решетку можно попробовать приблизить к фотоприемнику настолько, что весь растянутый ею спектр будет помещаться на кадре (рядом в нулевым изображением звезды).
В калькуляторе Star Analyser для подобных расчетов как раз и вводится расстояние между решеткой и приемником (жаль, что кроме авторских 100 и 200 нельзя вводить другое число линий).
В зеркалках такому близкому размещению решетки может воспрепятствовать зеркало (но его можно принудительно поднять), а в спец астрокамерах вроде бы противопоказаний нет.

Понимаю, что густая решетка близко к приемнику в фокусе даст качество спектра не лучше, чем редкая далеко от приемника - ведь качество спектра определяется количеством линий в световом пятне на решетке, создающем изображение источника, а оно в обоих случаях примерно одинаковое.
Но для эксперимента можно попробовать.

Например, для моего Canon 350D ширина сенсора 22 мм, CD решетку (1330 линий/мм) нужно установить тоже примерно на 20 мм от сенсора - тогда весь спектр может влезть.

ЗЫ.

Цитата: LifeIsGood від 17 Листопада 2016, 09:36:25

Если кратко, то Гризма после преломления возвращает луч примерно в туже точку, куда бы он пришел без преломления и уменьшает аберрации системы.

Наверное, такие "прямоходящие заточенные гризмы" очень сильно кусаются - еще сильнее чем Star Analizer 200

mnn72

Цитата: meandr від 17 Листопада 2016, 10:13:21

...
Может быть действительно стоит на такой набор потратиться.

Думаю это более правильный выбор чем простая пленка.

meandr

Николай, меня тоже интересует Ваше направление - изучение тесных двойных систем (ТДС) и как самое первое - Алголь.
Вы продвинулись далеко вперед - не знаю, смогу ли догнать даже в тех общих приложениях, которые Вы уже освоили.
Тем более не уверен, что смогу добраться до решения тех вопросов и задач, которые меня интересуют, а именно:
можно ли средствами спектроскопии (с возможным применением интерферометрии) определять тангенциальное движение в паре звезд ?
Например, отличить движение "по часовой стрелке" от движения "против часовой" ?

mnn72

Я не сильно далеко и ушел. Начнем с того что с прошлой осени по август этого года у меня обсерватория была на ремонте. Определение скорости меня тоже всегда интересовало. Даже пробовал не раз. По найденной информации для определения скорости <1000 км/с нужно разрешение спектрографа не более 5 angs/pix. У меня получается 8.57 и я пробовал определить скорость компонентов Шелиак(а) и "+/- паровоз" у меня получилось (там что-то вроде ~200 км/с), но больше не пробовал. Лучевую скорость звезд однозначно не получается хотя для Веги я добрался до показателя 18 км/с, а у нее скорость 13.9 км/с, но я более чем уверен, что это моя удачная ошибка. Вчера перекалибровал свой инструмент и попробую снова. Если будет где-то в том же районе, то значит работает методика, а если нет - то и пробовать не стоит.
Вот сейчас пробую эту звезду которую наблюдаю.
Если что, то с удовольствием готов объединиться с "братьями по разуму"

meandr

Цитата: meandr від 17 Листопада 2016, 10:34:05

... для моего Canon 350D ширина сенсора 22 мм, CD решетку (1330 линий/мм) нужно установить тоже примерно на 20 мм от сенсора - тогда весь спектр может влезть.

Попробовал.
Установка CD решетки прямо перед зеркалом радуги на кадре не дала.
Тогда пошел на крайнюю меру - засунул "таблетку под язык" - решетку под зеркало,, перед самыми шторками затвора.
Получилось вот такое фото светодиода со спектром рядом

Слабовато.
У Сергея в докладе были реализации, когда CD работала не на просвет, а на отражение.
Кстати, густые решетки - это RW на 4 Гбайт, они расслаиваются для работы на просвет,
у CD-R решетка около 600 линий/мм, но они не расслаиваются, работают на отражение.

martian709

Добавил цвета в предыдущее фото.Звездочка,должно быть, Вега с хорошо заметными линиями водорода.Слабый спектр в правом углу скорее всего второй порядок фиолетово-синих линий кальция и железа.У этой камеры хорошая чувствительность в синей части спектра и очень невысокая в красной.

mnn72

В общем это был железный метеорит

mnn72

Очень долго и очень нудно я пробовал и экспериментировал с со спектрами и пришел к такому выводу - при калибровке fits(a) в максиме нужно ставить значение "пядестал" на минимум. Тогда линии выходят более четкие и калибруется все четче.

P.S.
Вот думаю попробовать эту же фишку и в фотометрии. Думаю это прибавление пикселям яркости если для астрофото подходит, то для спектроскопии только во вред. Это же видимо будет верным и для фотометрии.

meandr

Читаю статью Ангстрема - с переводом она есть здесь
http://ether-wind.narod.ru/Angstrem_1865/
Нашел интересный факт "из жизни заточенных гризмов".
Оказывается, первая гризма была еще у основоположника спектрометрии Фраунтгофера, но он счел ее "неправильной" из-за несимметричного спектра:

Цитувати

Фраунгофер не использовал эти измерения, возможно, из-за того, что эти решетки оказались гораздо менее совершенными, поскольку спектры на одной стороне оси в два раза интенсивнее, чем с другой стороны.

"Что немцу смерть - то нам в радость "

mnn72

Хочу спросить Сергея, как насчет калибровки снимков (bias, dark, flat)? Я калибрую всегда.

nightspirit

Немає однозначної відповіді.
Взагалі, так, потрібно калібрувати dark i bias. Flat? як на мене немає смислу. Зазвичай для спектроскопії використовують дівізори (гарячі О-, В-зорі), які є аналогом флета, але чисто для спектру.
Із своєї практики dark/bias не використовую, якщо камера гарно охолоджується (від -10С).

nightspirit

Знайшов у одного італійця таке цікаве рішення для літров-спектрографа:

У такій конструкції коліматором на вході і виході слугує одна лінза.

Які є думки щодо використання представлених на нашому ринку рефракторів з невеликою апертурою в якості цього коліматора?

Наприклад, С.Buil використовує в своєму LHIRES III ахроматичну лінзу з F=200mm.

Але він ніде не каже, чому саме такий фокус.
А якщо взяти наприклад не дорогий SW 70/900 (SK709)? Запрацює чи ні?
Або наприклад варіанти з більш короткофокусними і простішими китайськими "недотелескопами" типу:
http://www.astroscope.com.ua/teleskop_national_geographic_50_360/34713.htm

mnn72

Цитата: nightspirit від 27 Листопада 2016, 23:18:13

...
Із своєї практики dark/bias не використовую, якщо камера гарно охолоджується (від -10С).

На коротких выдержках да, а на длинных?

nightspirit

Тоді dark/bias використовую. Але у мене довгі - це максимум 2хв

Зазвчиай, робочі експозиції 1-15 сек...

mnn72

Цитата: nightspirit від 28 Листопада 2016, 12:10:20

Тоді dark/bias використовую. Але у мене довгі - це максимум 2хв
Зазвчиай, робочі експозиції 1-15 сек...

Ну при 2-х минутах горячие пиксели повылазят в любом случае. А вот почему флеты можно не использовать? Нигде в инструкциях этого не встречал.

meandr

Цитувати

У такій конструкції коліматором на вході і виході слугує одна лінза.

Такие автоколлимационные схемы описаны в учебнике Мартынова "Практическая астрофизика".
Там ведь решетка ОТРАЖАЮЩАЯ.
В учебном наборе решеток, который советовал Николай
http://www.ukrdidac.com.ua/ru/katalog/sec/2/tid/710
есть такой отражающий слайд (500 лин/мм)
но весь набор стоит 1100 грн - всего на 500 грн меньше чем вот эта ~~большая стекляха~~ 170х170 мм

ТОЙ ФОТКИ НА ОЛЬХе УЖЕ НЕТ,

Я пока с пленкой экспериментирую - пробую наклеивать на зеркало.

Но я не понял, почему у итальянцев с французами дифрешетка наклонена, а обратный пучек лишь незначительно отклоняется от падающего ?
Я понимаю, что отражение от дифрешетки не такое, как от зеркала.
"угол отражения" отражающей дифрешетки (угол дифракции - относительно нормали к поверхности) НЕ равен углу падения, определяется периодом решетки h и длиной волны света
Sin a=lambda/h при нормальном падении .

Мои предварительные расчеты дают такую зависимость угла дифракции а от угла падения b
da/db=Cos b/Cos a
при этом Sin a + Sin b=lambda/h
~~то есть решается система интегрально-дифференциальных уравнений.~~

Кстати, именно потому, что угол дифракции зависит от угла падения света на решетку, нужен коллиматор, который делает падающие лучи параллельными (чтобы потом спектр не расползался еще и из-за непараллельности лучей, падающих на решетку, установленную просто в конусе света перед фокусом или за ним).
В "обзорных" спектрограммах это может и не сильно сказывается, а вот для хорошего разрешения уже без коллиматора вряд ли можно обойтись - по крайней мере в учебниках его считают необходимым.

ЗЫ.
Второе уравнение есть в Практической астрономии Мартынова (8.21).
Но оно еще не делает очевидным необходимость коллиматора.
Ведь и у обычного зеркала угол отражения зависит от угла падения (равен ему).
Но у зеркала da/db=Cos b/Cos a=1, а у дифрешетки эта производная будет разной для разных углов падения (и еще для разных длин волн)
Поэтому пучек непараллельных лучей (конус сходящихся лучей в телескопе) от дифрешетки будет отражаться не только в целом ином направлении, чем от зеркала, но еще будет происходить перераспределение направления лучей внутри пучка , что приведет в итоге к дефокусировке пучка (даже монохромного).

meandr

Цитувати

А якщо взяти наприклад не дорогий SW 70/900 (SK709)? Запрацює чи ні?
Або наприклад варіанти з більш короткофокусними і простішими китайськими "недотелескопами" типу:
http://www.astroscope.com.ua/teleskop_national_geographic_50_360/34713.htm

Я сейчас экспериментирую вот с таким "недотелескопом"

Цитувати

Диаметр объектива 45мм, фокусное расстояние 300 мм, окуляр 9,8мм, увеличение 30х, фокусировка внутренняя,

Такой "пулемет" у меня когда-то стоял на монтировке в паре с теодолитом

На мой нетребовательный взгляд оптика хорошая.
Там на фото перед окуляром видна крышечка, под которой, убрав все "лишнее", удобно в поле света размещать и крепить "очумелыми ручками" линзы, решетки, зеркала и прочее "экспериментальное оборудование".
МОжет быть позже открою тему в HandMade, чтобы тут не ущемлять Николая в интересах.
Жаль, сорвалась покупка камеры.
На ВЭБку много не снимешь, старая QHY5 сильно полосатит, а Canon 350D туда лепить тяжеловато, хотя можно.
Да и с реанимированным Canon 350D тоже пока проблемы - снимаю только с настройками в ручном режиме прямо на фото на встроенную карту (только спуск вывел на шнурок) - а потом перекачиваю на комп.
Какое-то подобие Live Vieu через комп реализовать пока не удалось, хотя Сергей пишет, что у него получилось.
Может у кого нибудь есть загрузочный диск на такое старье ?

Новини:

Автор Тема: Любительская спектроскопия (Прочитано 14172 раз)