Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Спектрографи. Спектральні методи дослідження небесних тіл.

Історія та розвиток

Радіотелескоп Грота Ребера

Радіотелескоп УТР-2. Харків

радіотелескоп РТ-70 П-400 біля селища Заозерне

Радіотелескоп ТНА-400 біля Сімферополя

Радіовипромінювання космічного походження на хвилі 14,6 м вперше було зареєстровано К. Янським (США) у 1931 році за допомогою антени, призначеної для дослідження радіоперешкод від блискавок. Після того, для його приймання створили обладнання різних систем. Перший радіотелескоп збудував Грот Ребер (англ. Grote Reber), радіоаматор з Уіттона (Іллінойс, США) у 1937 році на задньому подвірї своїх батьків. Його апарат мав параболічну форму антени діаметром 9 м. За його допомогою Грот накреслив зоряну мапу в радіодіапазоні на якій виділялись центральні області Чумацького шляху та «яскраві» об'єкти Лебідь A (Cyg A) и Кассіопея A (Cas A)[1]. Швидкий розвиток радіотелескопії почався в 40-х роках. У Австралії в 1948 був споруджений перший радіоінтерферометр, а в 1953 — перший хрещатий радіотелескоп. Великий повноповоротний параболоїд діаметром 76 м вперше був споруджений у Великобританії в 1957. Принцип отримання зображення з високою роздільною здатністю методом послідовного синтезу апертури розвивається з 1956 року в Кембриджі. У 1967 в США і Канаді проведені перші спостереження на інтерферометрах з незалежним записом сигналів і надвеликими базами. До 1975 кращі за точностю повноповоротні параболоїди встановлено на радіоастрономічних обсерваторіях в Еффельсберзі, Пущині і Симїзі, Кітт-Піку.

Радіотелескоп з нерухомою сферичною чашею споруджений в кратері вулкана в Аресібо, Пуерто-Ріко (діаметр 300 м, мінімальна довжина хвилі 10 см). Має дуже велику збираючу поверхню і використовується як локатор для картографування планет.

Хрестоподібні та кільцеві радіотелескопи функціонують в Молонгло, Австралія(хрест з 2 сітчастих параболічних циліндрів), Харкові (Т-подібна антена 1 800 x 900 м, складається з 2 040 вібраторів, λ = 10—30 м), Пущині (хрест з 2 циліндрів 1 000 x 1 000 м, λ = 2-10 м), Калгурре, Австралія (96 параболоїдів діаметром 13 м, розташованих по кільцю діаметром 3 км). Найбільші радіотелескопи апертурного синтезу — в Кембриджі, Великобританія (λ = 5 см) та Вестерборці, Нідерланди (λ = 6 см).

Уявлення про ­небесні тіла та їхні системи надзвичайно збагатилися після того, як почали ви­вчати їхнє радіовипромі­нювання.

Спектро́граф (від спектр та грец. γραφω — пишу) — спектральний прилад, у якому приймач випромінювання одночасно реєструє весь можливий електромагнітний спектр. Приймачами випромінювання можуть бути фотоматеріали, багатоелементні фотоприймачі (ПЗЗ-матриці або лінійки), електронно-оптичні перетворювачі. Диспергувальна система (система, що поділяє потік випромінювання залежно від довжини хвилі) може бути призмою, дифракційною граткою тощо.

Застосовується переважно в астрономії.

Спектральний аналіз - сукупність методів якісного і кількісного визначення складу об'єкта, заснована на вивченні спектрів взаємодії матерії з випромінюванням, включаючи спектри електромагнітного випромінювання, акустичних хвиль, розподілу по масах і енергіям елементарних частинок і ін
В залежності від цілей аналізу і типів спектрів виділяють кілька методів спектрального аналізу. Атомний і молекулярний спектральні аналізи дозволяють визначати елементний і молекулярний склад речовини, відповідно. В емісійному і абсорбційному методах склад визначається за спектрами випускання і поглинання.
Мас-спектрометричний аналіз здійснюється за спектрами мас атомарних або молекулярних іонів і дозволяє визначати ізотопний склад об'єкта.
Історія
Темні лінії на спектральних смужках були помічені давно, але перше серйозне дослідження цих ліній було зроблено тільки в 1814 році Йозефом Фраунгофера. У його честь ефект отримав назву «фраунгоферових лінії». Фраунгофер встановив стабільність положення ліній, склав їх таблицю (всього він нарахував 574 лінії), привласнив кожній буквено-цифровий код. Не менш важливим стало його висновок, що лінії не пов'язані ні з оптичним матеріалом, ні з земною атмосферою, але є природною характеристикою сонячного світла. Аналогічні лінії він виявив у штучних джерел світла, а також у спектрах Венери і Сіріуса.
Незабаром з'ясовувалося, що одна з найбільш виразних ліній завжди з'являється в присутності натрію. У 1859 році Г. Кірхгоф і Р. Бунзен після серії експериментів уклали: кожен хімічний елемент має свій неповторний лінійчатий спектр, і по спектру небесних світил можна зробити висновки про склад їх речовини. З цього моменту в науці з'явився спектральний аналіз, потужний метод дистанційного визначення хімічного складу.
Для перевірки методу в 1868 році Паризька академія наук організувала експедицію в Індію, де належало повне сонячне затемнення. Там учені виявили: всі темні лінії в момент затемнення, коли спектр випромінювання змінив спектр поглинання сонячної корони, стали, як і було передбачено, яскравими на темному тлі.
Природа кожної з ліній, їх зв'язок з хімічними елементами з'ясовувалися поступово. У 1860 році Кірхгоф і Бунзен за допомогою спектрального аналізу відкрили цезій, а в 1861 році - рубідій. А гелій був відкритий на Сонці на 27 років раніше, ніж на Землі (1868 і 1895 роки відповідно).
Принцип роботи
Атоми кожного хімічного елемента мають строго певні резонансні частоти, в результаті чого саме на цих частотах вони випромінюють або поглинають світло. Це призводить до того, що в спектроскопії на спектрах видно лінії (темні чи світлі) в певних місцях, характерних для кожної речовини. Інтенсивність ліній залежить від кількості речовини і його стану. У кількісному спектральному аналізі визначають зміст досліджуваної речовини за відносною або абсолютною інтенсивностями ліній або смуг в спектрах.
Оптичний спектральний аналіз характеризується відносною простотою виконання, відсутністю складної підготовки проб до аналізу, незначною кількістю речовини (10-30 мг), необхідного для аналізу на велике число елементів.
Атомарні спектри (поглинання або випускання) отримують переведенням речовини в пароподібний стан шляхом нагрівання проби до 1000-10000 ° C. В якості джерел збудження атомів при емісійному аналізі струмопровідних матеріалів застосовують іскру, дугу змінного струму; при цьому пробу поміщають в кратер одного з вугільних електродів. Для аналізу розчинів широко використовують полум'я або плазму різних газів.
Застосування
Останнім часом, найбільшого поширення набули емісійні та мас-спектрометричні методи спектрального аналізу, засновані на порушенні атомів і їх іонізації в аргонової плазмі індукційних розрядів, а також в лазерної іскрі.
Спектральний аналіз - чутливий метод і широко застосовується в аналітичній хімії, астрофізиці, металургії, машинобудуванні, геологічній розвідці та інших галузях науки.
У теорії обробки сигналів, спектральний аналіз також означає аналіз розподілу енергії сигналу (наприклад, звукового) по частотах, хвильовим числам і т. п.


Читайте також:

  1. Автоматизація водорозподілу на відкритих зрошувальних системах. Методи керування водорозподілом. Вимірювання рівня води. Вимірювання витрати.
  2. Агрегативна стійкість, коагуляція суспензій. Методи отримання.
  3. Адаптовані й специфічні методи дослідження у журналістикознавстві
  4. Адміністративні (прямі) методи регулювання.
  5. Адміністративні методи - це сукупність прийомів, впливів, заснованих на використанні об'єктивних організаційних відносин між людьми та загальноорганізаційних принципів управління.
  6. Адміністративні методи управління
  7. Адміністративні, економічні й інституційні методи.
  8. Адміністративно-правові (організаційно-адміністративні) методи мотивації
  9. Адміністративно-правові методи забезпечення економічного механізму управління охороною довкілля
  10. Аерометоди
  11. Активні групові методи
  12. Актуальність дослідження




Переглядів: 1247

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Апертурний синтез | Аберація астрономічна

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

  

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.002 сек.