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Clase 6: Instrumentación II

Christian Sarmiento

Escuela de FísicaGrupo Halley de Astronomía y Ciencias Aeroespaciales

Universidad Industrial de SantanderI semestre de 2014

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En nuestro capítulo anterior...

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 3

El mensajero cósmico

● ¿Cómo sabemos lo que sabemos del ¿Cómo sabemos lo que sabemos del universo?universo?

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 4

Teoría corpuscular de la luz ~1675

● PropagaciónPropagación● ReflexiónReflexión● RefracciónRefracción● DispersiónDispersión

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 5

Teoría corpuscular de la luz ~1675

● PropagaciónPropagación● ReflexiónReflexión● RefracciónRefracción● DispersiónDispersión● Difracción...?Difracción...?

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 6

Experimento Young ~1801

¿Cómo puedo obtener múltiples regiones oscuras a partir de un solo flujo de partículas?

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 7

Vídeo

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 8

http://www.youtube.com/watch?v=8LHRAuGoPyE

Pero si la luz es una onda, entonces...

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 9

Michelson y Morley

http://www.youtube.com/watch?v=Z8K3gcHQiqk

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 10

Entonces, lo que tenemos hasta el momento...

● La luz es una onda (Difracción)

● Viaja en el vacío, luego es una onda electromagnética (Michelson-Morley)

● Viaja a velocidad constante (Ec. de Maxwell)

● Es polarizada (diversos experimentos)

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 11

El tío Albert 1905 Max planck, radiación de cuerpo negro

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 12

1- EL MISTERIO DE LA NATURALEZA DE LA LUZ

10-1 < <103

100m

1000 m

10 m

EL ESPECTRO E.M.

(m)

1Å =10 – 10 m

X UV

V

IR Micro Radio

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 13

Instrumentación

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 14

El telescopio

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 15

El telescopio

Inventado a principios del S. XVII.Mejorado por Galileo en 1609 para observar el cielo.

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 16

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 17

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 18

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 19

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 20

Partes del telescopio

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 21

¿Cómo funciona un telescopio?

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 22

● Recolecta luz y la enfoca, o concentra, en un punto.

¿cómo funciona un telescopio?

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 23

● Recolecta luz y la enfoca, o concentra, en un punto.

¿cómo funciona un telescopio?

Apertura

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 24

● Kepleriano o refractor● Newtoniano o reflector● Cassegrain● Catadioptricos

Tipos de telescopios

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 25

● Kepleriano o refractor

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 26

● Kepleriano o refractor

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 27

● Newtoniano o reflector

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 28

● Newtoniano o reflector

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 29

● Schmid-Cassegrain

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 30

● Schmid-Cassegrain

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 31

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 32

Y, ¿cómo funciona un telescopio?

Razón de aperturaF=D/f

Número f (razón focal)f/n

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 33

Razón de aperturaF=D/f

Número f (razón focal)D=f/n

Razón focal: es una medida del poder concentrador de un telescopio. O de cuanta luz es capaz de recoger.

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 34

Razón de aperturaF=D/f

Número f (razón focal)D=f/n

Para f/4; Si D=50mm => f=????Para f/0.95; Si D=50mm => f=????

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 35

Razón de aperturaF=D/f

Número f (razón focal)D=f/n

Para f/4; Si D=50mm => f=200mm

Para f/0.95; Si D=50mm => f=47,5mm

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 36

Razón de aperturaF=D/f

Número f (razón focal)D=f/n

Para f/4; Si D=50mm => f=200mm

Para f/0.95; Si D=50mm => f=47,5mm

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 37

Razón de aperturaF=D/f

Número f (razón focal)D=f/n

Para f/4; Si D=50mm => f=200mm

Para f/0.95; Si D=50mm => f=47,5mm

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 38

Y la magnificación (Zoom)

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 39

Y la magnificación (Zoom)

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 40

Y la magnificación (Zoom)

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 41

Y la magnificación (Zoom)

w=f/f'w=f/f'

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 42

Pero magnificación no es resolución...

w=f/f'w=f/f'

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 43

Monturas

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 44

Aberraciones

● Cromática:

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 45

Aberraciones

● Cromática:

– Índice de refracción

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 46

Aberraciones

● Cromática:

– Índice de refracción

● Esférica:

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 47

Aberraciones

● Cromática:

– Índice de refracción

● Esférica:

– Rayos paralelos no llegan al mismo foco

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 48

● Cromática:

– Índice de refracción

● Esférica:

– Rayos paralelos no llegan al mismo foco

● Coma:

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 49

Aberraciones

● Cromática:

– Índice de refracción

● Esférica:

– Rayos paralelos no llegan al mismo foco

● Coma:

– Imperfecciones de la lente

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 50

Aberraciones

● Cromática:

– Índice de refracción

● Esférica:

– Rayos paralelos no llegan al mismo foco

● Coma:

– Imperfecciones de la lente

● Astigmatismo:

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 51

Aberraciones● Cromática:

– Índice de refracción

● Esférica:

– Rayos paralelos no llegan al mismo foco

● Coma:

– Inperfecciones de la lente

● Astigmatismo:

– Incapacidad de enfocar en un mismo

punto

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 52

Y, ¿qué pasa con la atmósfera?

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 53

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 54

/media/now/Physics/materia-astronomia2013-I/previoDos/Instrumentacion/production_of_absorp_line.htm

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 55

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 56

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 57

http://guillermoabramson.blogspot.com/2012/03/twinkle-twinkle-little-star.html

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 58

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 59

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 60

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 61

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 62

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 63

Telescopios modernos

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 64

Telescopios modernosDispositivo de Carga Acoplada, CCD(Charge-coupled device)

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 65

Telescopios modernosDispositivo de Carga Acoplada, CCD(Charge-coupled device)

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 66

Telescopios modernos

Willard Boyle y George Smith17 de octubre de 1969. Laboratorios Bell.Premio Nobel de Física en 2009

Dispositivo de Carga Acoplada, CCD(Charge-coupled device)

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 67

Willard Boyle y George Smith17 de octubre de 1969. Laboratorios Bell.Premio Nobel de Física en 2009

Telescopios modernosDispositivo de Carga Acoplada, CCD(Charge-coupled device)

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 68

Dispositivo de Carga Acoplada, CCD(Charge-coupled device)

Willard Boyle y George Smith17 de octubre de 1969. Laboratorios Bell.Premio Nobel de Física en 2009

Telescopios modernos

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 69