Оптичні властивості в астрофізиці
Світло – електромагнітні хвилі, що знаходяться в інтервалі частот, що сприймаються оком людини, – від 4,0 * 1014- 7,5 * 1014 Гц. Світло є переносником енергії і нагріває тіла, викликаючи тим самим хімічні реакції.
Як відомо, у світла подвійна природа (світло поводиться як хвиля і як частка). Ефекти хвилі і ефекти кванта ні – коли не проявляються одночасно. Існують закони геометричної оптики.
Видиме світло є лише малою частиною всіх електромагнітних випромінювань в космосі, де енергія може переноситися у вигляді радіохвиль, ультрафіолетового випромінювання, інфрачервоного випромінювання, гамма-променів, а також у формі рентгенівського випромінювання.
Інфрачервоне випромінювання – теплове випромінювання, що випускається всіма нагрітими тілами, яке не сприймається людським оком, з довжиною хвилі від 10-4 см до 10-1 см.
Видимі промені випромінюються і поглинаються зовнішніми електронами атомів.
Довжина хвилі від 7,4х10-7 м до 4х10-7 м. Діапазон дуже малий, проте саме в ньому людина бачить всі кольори і відтінки навколишнього світу.
Ультрафіолетові промені випромінюються гарячими газами (або плазмою). Знаходяться в діапазоні від 3х10-5 м до 10-15 м.
Рентгенівські промені – жорстке короткохвильове випромінювання з довжиною хвилі 10-6 см. Енергія фотонів при рентгенівському випромінюванні знаходиться в проміжку від 0,1-100 кеВ. Воно з’являється у внутрішніх шарах електронних оболонок в результаті гальмування електронів в металі або склі.
Гамма-випромінювання – короткохвильові промені з довжиною хвилі 10-9 см, що виникають при ядерних реакціях і в результаті гальмування електронів в речовині.
Закон оборотності світлових променів: при заміні напрямку світла на протилежне то виходить промінь стане променем падаючим.
Закон прямолінійного поширення: в оптично однорідних середовищах (середа, властивості якої не змінюються від точки до точки) світло поширюється прямолінійно.
Закон незалежності світлових променів: пучки світла можуть перетнутися, при цьому не змінивши ні своєї інтенсивності, ні свого напряму.
Закон відображення: промінь падаючий, перпендикуляр до межі розділу середовищ у точці падіння, і промінь відбитий знаходяться в одній площині.
Закон відображення: кут падіння дорівнює куту відбиття.
Закон заломлення: промінь падаючий, промінь заломлений і перпендикуляр до межі розділу знаходяться в одній і тій же площині.
Закон заломлення: ставлення синуса кута падіння до синуса кута заломлення є величиною постійною, рівною відносному показнику заломлення.
Спектр (оптичний) – електромагнітні коливання в діапазоні від інфрачервоного випромінювання до ультрафіолетового. Оптичні спектри бувають трьох видів: суцільні – спектр білого світла, інфрачервоного випромінювання нагрітого тіла; лінійчатих – спектри атомів, що переходять із збудженого стану і назад; смугасті – молекулярні спектри.
Дисперсія світла – залежність абсолютного показника заломлення середовища від частоти падаючого світла.
Інтерференція – явище накладення декількох когерентних світлових хвиль, які лінійно поляризовані в одній площині, що приводить до посилення або ослаблення амплітуди коливань.
Спектральний аналіз – фізичний метод якісного та кількісного аналізу хімічного складу речовин, який створений на дослідженні їх оптичних спектрів. Особливістю спектрального аналізу є висока чутливість, завдяки чому він знаходить велике застосування в хімії, астрофізиці, геологічній розвідці і т. Д.
Спектрограф – оптичний прилад, призначений для отримання та реєстрації спектра випромінювань. Головною частиною спектрографа є оптична призма або дифракційна решітка, яка розкладає випромінювання в спектр.
Дисперсія – відхилення хвилі від прямолінійного поширення, огибание перешкод, а також здатність проникнення в область геометричної тіні.
Світловий рік – це відстань яке проходить світло протягом одного року в порожнечі. У такому році міститься 3,156 * 107 секунд, або 9,5 * 1012 км. Швидкість світла у вакуумі – 299 793 км / с.
Закон випромінювання Вина: довжина хвилі, на якій тіло випромінює найбільшу кількість енергії, обернено пропорційно його температурі.
Телескоп – астрономічний прилад, що збирає і фокусує світлове випромінювання від космічних об’єктів. Завдання телескопа зводиться до збільшення видимого кутового розміру і яскравості споглядаємо об’єктів. Перший телескоп з’явився в 1609 р Творцем є Галілей.
Об’єктив – головна частина будь-якого оптичного телескопа, яка складається з системи лінз або дзеркал, завдання яких будувати зображення заїзд, збираючи світло, що йде від них.
Хроматична аберація – явище, при якому лінза поводиться як призма, розлога світло на складові.
Світлосила – характеристика об’єктива, що характеризує кількість світла, яке збирає об’єктив. Світлосила пропорційна квадрату діаметра об’єктива, наприклад, назва 5-метровий телескоп означає, що діаметр об’єктива дорівнює 5 метрам.
Окуляр – частина телескопа, що представляє собою складну лупу, через яку можна подивитися або сфотографувати отримане зображення.
Окуляри можуть бути двох типів: окуляри Гюгейнса (негативні) і окуляр Рамсден (позитивні). Будь-які інші окуляри є лише удосконаленням одного з цих двох окулярів.
Оптичні телескопи – телескопи, які будують зображення слабких і далеких зірок, збираючи світло набагато більше, ніж здатний зібрати людське око. Оптичні телескопи діляться на преломляющие (Рефрактори) і відображають (рефлектори).
Рефрактори (або преломляющие телескопи) – телескопи в яких об’єктивом є велика скляна лінза, що знаходиться в передній частині зорової труби. Світло від зірки проходить через об’єктив, переломлюється так, що на фокальній площині труби формується зображення зірки або будь-якого іншого світила.
Рефрактор, об’єктиви яких складаються з двох лінз (ахромати) або трьох лінз (апохромати), здатні частково усувати хроматичну аберацію. Конструкція телескопа не допускає проникнення всередину пилу, вологи і розсіяного світла. Телескопи-рефрактори можуть мати об’єктиви розмірами від 60 мм до 102 м.