Spektroszkópok jellemzői

Spektroszkóp általános felépítése

Bontóelem

prizma (prism)

- Š törőszög

- dn/dŒ diszperzió

optikai rács (grating)

- transzmissziós

- reflexiós

- d osztásköz

- n = 1/d(mm) rácsállandó

Szögdiszperzió

rácsegyenlet:

prizma

(angular dispersion)

Lineáris diszperzió

reciprok lineáris diszperzió:

(Å/mm)

(linear dispersion)

Felbontóképesség

felbontóképesség:

(resolution)

Felbontóképesség

rács :

W: rács szélessége

A spektroszkóp és a rács felbontóképességének aránya:

a kollimátor

átmérője

prizma:

b: bázishossz

Felbontóképesség

kisfelbontású sp.: R < 1000

közepes felbontású sp.: 1000 < R < 10 000

nagyfelbontású sp.: R > 10 000

extrém nagy felbontás: R > 100 000

Szabad spektráltartomány

(free spectral range, FSR)

Fényerő

Optimális illesztés:

etendue:

(luminosity)

Egyenletesen kivilágított résnél:

Fényerő vs. felbontás

felbontás növelése = résszél. csökkentése

résszélesség csökkentése = fényerő csökken

A rés kivilágítása ~ Dtel2 =>

a fényveszteség csökkentéséhez nagyobb távcső kell!

Illesztési feltétel: (D/f)tel = (D/f)coll

Seeing hatása

tipikus seeing: “ = 1"

jó seeing: “ = 0.5"

magyarországi seeing: “ = 2 - 3"

A seeing diszk mérete a képsíkon: s = ftel “

ha s > w => a rés kivilágítása csökken

(fényveszteség!)

Spektroszkóp átviteli függvénye

Sp.

A véges résszélesség miatt:

mért spektrum

eredeti spektrum

átviteli függvény

dŒ

dŒ'

Az átviteli függvény (broadening function)

meghatározása:

bemenet: Dirac-delta (keskeny spektrumvonal)

kimenet: műszer átviteli függvénye

Konvolúció Fourier-transzformációval

Fourier-transzformált

a konvolúciónak a Fourier-transzformáltak szorzata felel meg

inverz Fourier-transzformált

a spektrum visszaállítása (dekonvolúció)

Probléma: a zaj felerősödik

ezért

az átviteli függvény csökkenése miatt a nagyfrekvenciás

részeknél egyre erősebb lesz a zaj!

Eredeti spektrum

Kiszélesedett, zajos spektrum

Rekonstruált spektrum

Fourier-transzformáltak

S(x)

H(x)

Fourier-transzformáltak

F(x)

F(x) / H(x)

Jozsef Vinko

2004-09-08T13:56:29