Spektroskopie

Unikátní vzduchová štěrbina ATC SPF v objímce pro SPEKTROSKOP

Spektrum obyčejné zářivky pořízený vlastním SPEKTROSKOPEM se štěrbinou ATC SFP-1 a fotoaparátem Nikon D100 Jaroslavem Jaškem, Brno - Ořešín
umožní sledování hvězd s vysokým kontrastem, bez reflexů a jakýchkoliv ztrát.

Jedna z neméně nejdůležitějších částí pro stavbu SPEKTROSKOPU, přístroje pro měření vlnové délky světla, resp. určení jejího spektra, je velmi přesná úzká štěrbina, která navazuje na rozkladovou mřížku, pomocí níž lze světlo rozložit. Mimo použití v různých oborech, kdy se měří jaké světelné spektrum určité zdroje vyzařují nebo naopak jaké světelné spektrum určité materiály propouští, nachází po mnoho let i významné uplatnění v astronomii. Lze tak vždy prokazatelně zjistit jaké světelné spektrum uvedené hvězdy, mlhoviny, galaxie a jiné objekty včetně Slunce vyzařují a k jakým změnám dochází při jejich vývoji. Povrch reflexní vrstvy s odrazností 96% speciální destičky se vzduchovou štěrbinou umožňuje využití odraženého obrazu hvězdy přímo na štěrbině ke snadné pointaci včetně autopointace. Velkou výhodou odrazné plochy je i 4x vyšší odolnost proti otěru oproti klasickým odrazným plochám. Pro stavbu SPEKTROSKOPU je nabízena destička opatřená velmi precizní úzkou a přesnou štěrbinou, která je upevněná v 1 1/4" filtrové objímce a celek je dodáván v ochranné protiprachové plastové krabičce.

Standardní aktuální nabídka s doporučením volby štěrbiny s charakteristickými vlastnostmi pro standardní velikost pixelu 9x9 mikronů na CCD čipu:

ATC SPF-1/40-AIR, d 1 1/4", šířka štěrbiny 40 mikronů - na spektroskopii pro nízké rozlišení spektrálních čar cca od ~ 10 Angstrem/pixel do ~2 Angstrem/pixel. Vhodné pro pozorování spekter i slabších hvězd, pro zjišťování náhlých změn v jejich spektrech např. pro vývoj a průběh změn ve spektrech nov a supernov.

ATC SPF-1/20-AIR, d 1 1/4", šířka štěrbiny 20 mikronů - na spektroskopii pro střední rozlišení spektrálních čar cca od ~ 1 Angstremu/pixel do ~0,2 Angstrem/pixel). Vhodné na pozorování vybraných hvězd typu Be a pro potvrzení period u binárních hvězdných soustav, zjišťování hlavních změn v čarách H-alfa a ostatních silnějších čar ve spektru. Je možné již i určovat na základě posuvu čar ve spektru radiální rychlosti hvězd okolo stovek až desítek km/sek.

ATC SPF-1/10-AIR, d 1 1/4", šířka štěrbiny 10 mikronů - na spektroskopii pro vysoké rozlišení spektrálních čar - vhodné pro detailnější studium slunečního spektra ve význačných čarách i měření zemanova jevu v okolí slunečních skvrn nebo jiných magnetických anomálií na slunečním disku. U nejjasnějších hvězd pozorování detailních změn v silných čarách H-alfa, H-beta, He-alfa, které vypovídají o fyzikálních nebo chemických procesech u pozorovaných hvězd. Vhodná pro sluneční spektrohelioskop a na vytvoření přesného slunečního doplerogramu. Pro pozorování jednotlivých oblastí slunečního disku v závislosti na vlnové délce i radiální rychlosti např. protuberancí, erupcí a ostatních dynamických jevů.

ATC SPF-1/80-AIR, d 1 1/4", šířka štěrbiny 80 mikronů - na spektroskopii pro super nízké rozlišení cca od ~ 50 Angstrem/pixel do ~10 Angstrem/pixel, určena pro pozorování a pořizování spekter mlhovin, komet, silnějších galaxií a nejslabších hvězd dosažitelných danou optickou soustavou. Vhodná také pro tzv. přehlídku oblohy pro prvopočáteční objevy a potvrzení objevů slabších nov, supernov a ostatních vesmírných anomálií.

ATC SPF-1/100-AIR, d 1 1/4", šířka štěrbiny 100 mikronů - na spektroskopii pro super nízké rozlišení cca od ~ 50 Angstrem/pixel do ~10 Angstrem/pixel, určena pro pozorování a pořizování spekter mlhovin, komet, silnějších galaxií a nejslabších hvězd dosažitelných danou optickou soustavou. Vhodná také pro tzv. přehlídku oblohy pro prvopočáteční objevy a potvrzení objevů slabších nov, supernov a ostatních vesmírných anomálií.

Zvláštní příslušenství:
ATC RCS 1, redukční polohovací objímka d 1 1/4"
ATC RCS 2, redukční polohovací objímka d 0,965"
- umožní další nastavení - natočení polohy štěrbiny. Běžně však není potřeba, samotná objímka se štěrbinou je vybavena fixním systémem.

Charakteristické vlastnosti a přednosti:
• kompaktní a praktické rozměry
• kruhový tvar objímky s filtrovým závitem 1 1/4" umožňující jednoduché připevnění a nastavení dle potřeby na spektroskopu
• vnější i vnitřní upínací filtrový závit 1 1/4" s možností připevnění dalšího filtru nebo polohovací objímky
• jednoduchá fixace polohy štěrbiny
• optický průměr odrazné plochy je 20 mm
• optická délka štěrbiny 20 mm
• vysoce odrazná vrstva 96% pro optimální pointaci a sledování hvězd a objektů
• odrazná vrstva umožňuje optimálně pointovat hvězdy i objekty přesně na břitech štěrbiny v reálném čase až do cca 15 mag.
• cca 4x vyšší odolnost odrazné plochy proti otěru při čištění oproti jiným odrazným vrstvám
• nepropustnost parazitního světla na celé ploše - zaručená propustnost jen v šíři štěrbiny
• přesná šíře štěrbiny
• žádné ztráty světla při průchodu štěrbinou oproti štěrbině ze skla
• žádné reflexy obvyklé u jiných štěrbin
• základní volba šíře štěrbiny: 5, 10, 20, 40, 80, 100 mikronů - specifikace při objednávce
• váha 3 g
• rozměry d31,5x8 mm

Nabízené štěrbiny ATC najdou i jiné možnosti využití s danými spektroskopy. Velikost štěrbiny i jiný rozměr objímky lze vyrobit dle požadavku zákazníka.

Galerie příkladů použití spekter:

Spektrum denní oblohy:

Na snímku denní oblohy pořízeném p. Jaškem je vidět tzv. hořčíkový triplet s vlnovou délkou je 5167, 5172, 5184 Angströmu, tzn. tři nejvýraznější čáry vedle sebe uprostřed snímku a kde mezi dvěmi silnějšími čárami je rozdíl pouze 5 Angströmu.

Spektrum komety 17/P Holmes:
Tato fotografie byla vyhlášena ČAM v ČR jako fotografie měsíce pro listopadu 2007

pořízený Jaroslavem Jaškem z Brna - Ořešín v noci ze 16. na 17. 11. 2007 přes vlastní klasický štěrbinový spektroskop varianty IV s mřížkou s rozlišením 2,2 A / pixel, mřížka reflexní 600 vrypů / mm, štěrbina ATC SPF-1/40-AIR reflexní, šířka 40 mikronů. Fotoaparát Nikon D70 s odstraněným IRC filtrem s objektivem Pentax SIX F=200/ 2,8, expozice 85 min.

Na snímku je vidět velmi výrazné podélné spektrum hvězdy alfa Persea. Je silně přeexponované, takže v něm zanikají detaily některých spektrálních čar (spektrum hvězdy nebylo hlavní součástí experimentu, mělo jen posloužit k orientaci a eventuálně ke kalibraci spektra komety). Pod tímto spektrem se nachází široké méně výrazné spektrum samotné komety (její komy). Díky nepříznivému počasí nebylo možno kometární spektrum zachytit výrazněji a navíc se do snímku exponovalo i světlo brněnského pouličního osvětlení odrážející se od spodních vrstev vlhkého vzduchu (jemný opar), které se projevilo výraznými vertikálními pruhy a tenkými čarami přes všechna již výše popsaná spektra. Spektra jsou orientována tak, že na levé straně jsou kratší vlnové délky (modrá barva spektra) a na pravé straně jsou delší vlnové délky (červená barva spektra). Spektrální čáry, které svítí, jsou emisní a jejich postavení ve spektru udává jejich vlnovou délku. Naopak tmavé pruhy a čáry definují polohu a vlnovou délku tzv. absorpčních čar. Rozlišení spektra na originál snímku je 2,2 Angströmu / pixel. (9 mikronů).