Astronomía Planetaria

Clase 9 – Instrumentación

Mauricio Suárez Durán

Escuela de FísicaGrupo Halley de Astronomía y Ciencias Aeroespaciales

Universidad Industrial de SantanderBucaramanga, II semestre de 2013

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 2

En nuestro capítulo anterior...

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 3

El mensajero cósmico● ¿Cómo sabemos lo que sabemos ¿Cómo sabemos lo que sabemos

del universo?del universo?

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 4

Teoría corpuscular de la luz ~1675

● PropagaciónPropagación● ReflexiónReflexión● RefracciónRefracción● DispersiónDispersión

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 5

¿Y cómo podemos ver?

● Empédocles ~490 – 430 a.c Extromisión

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 6

¿Y cómo podemos ver?

● Leucipo de Mileto S. IV a.c Intromisión

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 7

Los objetos y nuestros ojos, se comportan como receptores de luz

Alhazen (Abū ‘Alī al-HḤas Ḥan ibn al-HḤas Ḥan ibn al-Hay am) (965–1040) ṯ

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 8

Teoría corpuscular de la luz ~1675

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

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 9

Experimento Young ~1801

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

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 10http://www.youtube.com/watch?v=Iuv6hY6zsd0

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 11

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

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

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 12

James Clerk Maxwell 1861Campos Eléctricos y Magnéticos...???

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 13

Michelson y Morley

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

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 14

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. 15

El tío Albert 1905 Max planck, radiación de cuerpo negro

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1- EL MISTERIO DE LA NATURALEZA DE LA LUZ

10-1 < λ <103

100m 1000 m 10 m

EL ESPECTRO E.M.

λ (m)1Å =10 – 10 m

γ X UV V IR Micro Radio

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 17

● Fecha: Jueves 30 de Enero

● Temas:

– Desde: clase 1– Hasta: clase 6

● Lugar: salón 313

El previo...

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 18

Instrumentación

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 19

El telescopio

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 20

El telescopio

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

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 21

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 22

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 23

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 24

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 25

Y, ¿cómo funciona un telescopio?

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 26

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

Y, ¿cómo funciona un telescopio?

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 27

Y, ¿cómo funciona un telescopio?

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 28

Y, ¿cómo funciona un telescopio?

Razón de aperturaF=D/f

Número f (razón focal)f/n

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 29

Razón de aperturaF=D/f

Número f (razón focal)D=f/n

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 30

Razón de aperturaF=D/f

Número f (razón focal)D=f/n

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

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 31

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. 32

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. 33

Y la magnificación (Zoom)

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 34

Y la magnificación (Zoom)

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 35

Y la magnificación (Zoom)

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 36

Y la magnificación (Zoom)

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

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 37

Pero magnificación no es resolución...

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

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 38

Resolución

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

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 39

Resolución

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

Entonces, la rsolución va como: Entonces, la rsolución va como: θθ>>λλ/D/D

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 40

● Refracción

Dos formas de hacerlo

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 41

● Reflexión

Dos formas de hacerlo

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 42

Dentro de los reflectores, hay varias formas de hacerlo...

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 43

Dentro de los reflectores, hay varias formas de hacerlo...

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 44

Monturas

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 45

Aberraciones● Cromática:

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 46

Aberraciones● Cromática:

– Índice de refracción

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 47

Aberraciones● Cromática:

– Índice de refracción

● Esférica:

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 48

Aberraciones● Cromática:

– Índice de refracción

● Esférica:

– Rayos paralelos no llegan al mismo foco

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 49

Aberraciones● Cromática:

– Índice de refracción

● Esférica:

– Rayos paralelos no llegan al mismo foco

● Coma:

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 50

Aberraciones● Cromática:

– Índice de refracción

● Esférica:

– Rayos paralelos no llegan al mismo foco

● Coma:

– Inperfecciones de la lente

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:

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 52

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. 53

Y, ¿qué pasa con la atmósfera?

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 54

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

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 56

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 57

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 58

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

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

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 64

Telescopios modernos

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 65

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

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 66

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

Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 67

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)

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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. 69

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

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