Когда клиновидные призмы используются для коррекции хроматических эффектов атмосферной рефракции? (атмосферная дисперсия)

Атмосферная рефракция (показана ниже) возникает из-за того, что атмосфера Земли имеет показатель преломления, отличный от единицы.

В комментарии @MikeG упоминается, что это преломление будет иметь хроматический компонент (поскольку индекс воздуха зависит от длины волны) и что наблюдатели иногда используют клиновидную призму для его исправления.

Я полагаю, что это было бы более важно для широкоспектрального изображения, чем для узкополосного изображения.

  1. Как часто это делается на практике в наши дни?
  2. Как часто это делалось в прошлом с использованием эмульсии, а не ПЗС?
  3. Есть ли какие-нибудь заметные случаи или наблюдения, когда это было/было очень важно?
  4. Примерно насколько сильный эффект? Если средняя рефракция составляет 2 угловых минуты, сколько примерно угловых минут должен иметь стеклянный клин, чтобы скорректировать хроматическую аберрацию атмосферы?

График атмосферной рефракции в зависимости от кажущейся высоты по формуле Г. Г. Беннета 1982 г. Автор: Джефф Конрад

введите описание изображения здесь

Я только что узнал, что так называемые корректоры атмосферной дисперсии (ADC) рекламируются на различных веб-сайтах по цене около 0,2 тысячи долларов, поэтому ADCздесь может быть полезное ключевое слово.
В ESO также есть страница по математике коррекции атмосферной дисперсии , которая показалась мне интересной. Если вы знаете немецкий язык (или как пользоваться вашим любимым онлайн-переводчиком), есть еще Wie stark ist die Unschärfe durch Dispersion? («Насколько размытие вызвано дисперсией?»)
Я не понимаю, что вы имеете в виду под «Как часто это делалось в прошлом с эмульсией, а не с ПЗС?». Разве вы не имеете в виду АЦП вместо ПЗС? ПЗС - это датчик, и направление света через эмульсию с градиентом показателя преломления было бы решением для коррекции градиента показателя преломления атмосферы в сумерках или на рассвете. Или о какой эмульсии вы говорите?
@B--rian Я думаю, вопрос в том, сколько нам лет. Фотоэмульсия = «пленка» использовалась до того, как были изобретены ПЗС (например, фотопластинки ). Помните пленочные фотоаппараты? Кодахром или Фуджихром? Отнести свои снимки в виде рулона пленки в магазин и получить их обратно через 3-5 дней?
Упс, теперь я вижу. Я работал и с фотопленкой (правда, не в астрономии), но не был знаком с термином «эмульсия».

Ответы (1)

Частичный ответ, вот один примечательный пример.

Почему X-shooter использует двойные проходы через призмы для кросс-дисперсии Echelle вместо решеток? сообщает нам, что в этих удивительных инструментах широко используются призмы. (связано: каковы плюсы и минусы различных типов перекрестных диспергаторов эшелле-спектрографа? )

  1. Есть ли какие-нибудь заметные случаи или наблюдения, когда это было/было очень важно?

Да! X-шутер:

Концепция X-shooter была определена с одной принципиальной целью: максимально возможная пропускная способность в диапазоне длин волн от атмосферного до ближнего инфракрасного диапазона при разрешении, при котором инструмент ограничен небом и получасовой экспозицией.

— говорит X-shooter, новый широкополосный спектрограф среднего разрешения на Очень Большом Телескопе ESO .

Вариант использования одной щели в фокальной плоскости телескопа был отвергнут из-за сложности проектирования высокоэффективной системы ретрансляции и коррекции атмосферной дисперсии для всего спектрального диапазона...

Оптическая схема позволяет введение двух коротковолновых корректоров атмосферной дисперсии (АЦП) и фокусировку цели на щелевые блоки на входе в соответствующие рукава.

Интересно, что телескоп отслеживает около одной длины волны **, необходимо также скорректировать отслеживание для атмосферной дисперсии:

Для щелевых наблюдений (но не IFU) эти зеркала с наклоном кончика также компенсируют сдвиги из-за атмосферной дифференциальной рефракции между длиной волны слежения за телескопом (фиксированной на 470 нм) и неотклоняемой длиной волны двух корректоров атмосферной дисперсии (для лучей UVB и VIS, см. раздел 2.2.7) и середина диапазона атмосферной дисперсии для БИК-плеча.

Вот основная часть описания:

2.2.7. Редуктор фокуса и корректоры атмосферной дисперсии

Предварительно щелевые руки UVB и VIS содержат фокальный редуктор и корректор атмосферной дисперсии (ADC). Эти фокальные редукторы-АЦП состоят из двух дублетов, наклеенных на две встречно вращающиеся двойные призмы. Фокусные редукторы увеличивают фокусное отношение с f/13,41 до f/6,5 и обеспечивают измеренный масштаб пластины на входной щели спектрографа 3,91″/мм в УФ-B и 3,82″/мм в видимом диапазоне. АЦП компенсируют атмосферную дисперсию для минимизации потерь в щели и позволяют ориентировать щель под любым позиционным углом на небе до зенитного расстояния 60°. Длины волн с нулевым отклонением составляют 405 и 633 нм для АЦП UVB и VIS соответственно. Во время щелевых наблюдений их положение обновляется каждые 60 с на основе информации, взятой из базы данных телескопа.

Поскольку IFU опережает АЦП в оптической цепи, для наблюдений IFU недоступна поправка на атмосферную дисперсию, и в этом режиме наблюдения АЦП устанавливаются в нейтральное положение.

Рукав NIR не оснащен АЦП. Зеркало с наклоном кончика плеча NIR компенсирует атмосферную рефракцию между длиной волны слежения за телескопом (470 нм) и 1310 нм, что соответствует середине диапазона атмосферной дисперсии для плеча NIR. Это означает, что эта длина волны сохраняется в центре щели NIR. При зенитном расстоянии 60° длина рассеиваемого атмосферой спектра составляет 0,35″, поэтому крайние точки спектра могут быть смещены относительно центра щели на величину до 0,175″.

Отдельного изображения призмы коррекции дисперсии найти не могу, возможно, потому, что она стоит перед входными щелями спектрометров.

Когда клиновидные призмы используются для коррекции хроматических эффектов атмосферной рефракции? (атмосферная дисперсия)
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v