Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Наивные вопросы про спектроскопию  (Прочитано 27852 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Михаил Марычев

  • ***
  • Сообщений: 161
  • Благодарностей: 12
    • Сообщения от Михаил Марычев
Re: Наивные вопросы про спектроскопию
« Ответ #40 : 04 Июн 2016 [23:10:44] »
Спасибо! Мне знаком этот ресурс, только я этими шаблонами в Excel сам вплотную не пользовался, не было необходимости. Для простых задач у меня имеется трансмиссионная решётка Star Analyser 200, которую я использую в бесщелевой схеме как объективную решетку - там всё гораздо проще (фокус объектива 135 мм, весь спектр помещается легко на матрице APS-C).
Чтобы предметно поразбираться с Вашим случаем, просьба - прислать мне файл simspec.xls (шаблон есть по ссылке http://www.astrosurf.com/buil/us/compute/simspec.xls) с Вашим вариантом расчета, из которого, как я понял, возник приведенный выше макет спектрометра.
И ещё - насколько достоверна информация, что у Вашей решётки плотность штрихов 2000 на мм? Есть паспорт на решётку, или это число получено опытным путём (если последнее, то как именно)?
« Последнее редактирование: 05 Июн 2016 [00:33:01] от Михаил Марычев »

Оффлайн krussh

  • *****
  • Сообщений: 2 460
  • Благодарностей: 112
  • http://www.soulfulbits.com/
    • Сообщения от krussh
Re: Наивные вопросы про спектроскопию
« Ответ #41 : 05 Июн 2016 [08:09:46] »
Ну вот это моя моделька со всеми правильными размерами и углами. По крайней мере прикидки были сделаны на ней.

а на чем будет висеть спектрограф? какое относительное отверстие и диаметр питающего телескопа?

Оффлайн Piter_Korn

  • *****
  • Сообщений: 2 190
  • Благодарностей: 35
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Piter_Korn
Re: Наивные вопросы про спектроскопию
« Ответ #42 : 05 Июн 2016 [09:57:27] »
To Михаил Марычев
По поводу решетки: сведения абсолютно достоверные. Изготовитель ЛОМО. Досталась мне всякими "мутными" путями. Достоверно известно что стояла в оч. большом лабораторном спектрометре (до его списания). На решетке имеется надпись "2000 штр/мм" (алмазным) резцом, паспорта нет.

To krussh
Предполагается использовать Ньютон 270/1400. Имеется зеркало handmde (не мое) и handmde  - же монтировка GEM собственного рукоблудия с ведением и ГоТО.
« Последнее редактирование: 05 Июн 2016 [10:23:21] от Piter_Korn »

Оффлайн Михаил Марычев

  • ***
  • Сообщений: 161
  • Благодарностей: 12
    • Сообщения от Михаил Марычев
Re: Наивные вопросы про спектроскопию
« Ответ #43 : 05 Июн 2016 [11:36:12] »
На решетке имеется надпись "2000 штр/мм" (алмазным) резцом
Ясно! Спасибо за файл, посмотрю.

Оффлайн Piter_Korn

  • *****
  • Сообщений: 2 190
  • Благодарностей: 35
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Piter_Korn
Re: Наивные вопросы про спектроскопию
« Ответ #44 : 05 Июн 2016 [12:14:17] »
Но там (simspec270.xls) величины фокусных расстояний объектива и коллиматора - прикидочные. Еще настораживает что диаметр и светосила объектива большИе.

Оффлайн Михаил Марычев

  • ***
  • Сообщений: 161
  • Благодарностей: 12
    • Сообщения от Михаил Марычев
Re: Наивные вопросы про спектроскопию
« Ответ #45 : 05 Июн 2016 [13:08:00] »
В Вашем варианте расчета (simspec270.xls) указан размер пиксела (Taille d'un pixel (p)) 9 мкм, и число пикселов (Nombre de pixels (Nx)) 768. Думаю, лучше сразу указать значения, соответствующие камере Canon 450D, то есть 5.1966 мкм и 4272 пикс. соответственно, что я и сделал. Но, даже задав такую достаточно широкую матрицу, в разделе "Результаты" (Resultats) посмотрите границы захватываемого объективом камеры спектрального диапазона (Lambda min. (l1) и Lambda max. (l2)) - там будут значения 5145 ангстрем и 5854 ангстрем соответственно. Это означает, что с таким длиннофокусным объективом камеры (Focale caméra (f2)), как 150 мм, Вы на матрице Canon 450D получите только малый участок видимого спектра от сине-зеленого до желтого, шириной всего 709 ангстрем (71 нанометр). То, что фокусное расстояние объектива Вы взяли для прикидки, и что его можно уменьшить, понятно, но, на мой взгляд, главная проблема в другом. А именно, в разделе "Resultats" указано значение угла падения света на решётку (отсчитывается от нормали к базисной плоскости решётки) Angle d'incidence (a) 54,57 град., и, для света опорной длины волны (Longueur d'onde calage (l0), обычно берётся 5500 ангстрем) значение Angle de diffraction (b) угла дифракции (тоже от нормали к базисной плоскости решётки) в порядке +1 (Ordre de diffraction (k)) 16,57 град. Обратить внимание нужно на то, что оба указанных угла даны положительными значениями - это означает, что, в соответствии с принятыми правилами знаков отсчета углов для отражательной решётки, оба луча лежат по одну (против часовой стрелки) сторону от нормали к базису решётки (если смотреть на картинки, приведённые мной выше, то оба луча будут слева от вертикали).
А на приведённом Вами макете спектрометра оси коллиматора и объектива камеры лежат по разные стороны от нормали к решётке. Кроме этого, как видно по макету, угол падения света на решётку не 54,57 град., как по расчету, а что-то в районе 15 град., что, наоборот, близко к расчетному углу дифракции (16,57 град) для света с длиной волны 5500 ангстрем. Смена знака порядка дифракции (Ordre de diffraction (k)), то есть если взять k = -1, приведёт к тому, что углы Angle d'incidence (a) и Angle de diffraction (b) будут отрицательными и равными соответственно -16,57 град и -54,57 град. То есть, оба луча опять-таки будут по одну сторону от нормали к решётке, но уже по часовой стрелке, "справа" от нормали. При этом при работе в порядке k = -1 есть одно плохое обстоятельство - доступный спектральный диапазон будет ограничен сверху длиной волны 6200 ангстрем (ей будет соответствовать в этом порядке угол дифракции около -86 град., то есть почти по касательной к решётке).
Вывод - работать с этой решёткой надо в порядке k = +1, исправить взаимное расположение решётки, коллиматора и объектива камеры, и радикально уменьшить фокусные расстояния объектива камеры и коллиматора - в качестве примера присоединяю свою версию расчета. В присоединённом примере я ещё немного увеличил угол Angle total (g) - угол между осями коллиматора и объектива (углы падения и дифракции при этом немного другие, чем указано выше), чтобы этим элементам схемы не было так тесно, и ещё обращаю внимание, что фронт объектива должен быть достаточно близко к решётке (для примера взято 15 мм). Матрицей при этом охватывается диапазон 3961 - 7038 ангстрем. К сожалению, объектив получается с фокусным 35 мм, диаметром 25 мм, и относительным отверстием около 1.4. Это параметры, характерные для киносъёмочных объективов на формат 16 мм, поэтому на широкой матрице Вашей камеры края спектра будут искажаться кривизной поля объектива. С Вашей решёткой или лучше всё-таки снимать спектр по частям (тогда делать кинематику для поворота решётки), либо заменить её на менее плотную (например, 600 штрихов на мм).

Оффлайн krussh

  • *****
  • Сообщений: 2 460
  • Благодарностей: 112
  • http://www.soulfulbits.com/
    • Сообщения от krussh
Re: Наивные вопросы про спектроскопию
« Ответ #46 : 05 Июн 2016 [14:19:44] »
В присоединённом примере я ещё немного увеличил угол Angle total (g) - угол между осями коллиматора и объектива (углы падения и дифракции при этом немного другие, чем указано выше), чтобы этим элементам схемы не было так тесно, и ещё обращаю внимание, что фронт объектива должен быть достаточно близко к решётке (для примера взято 15 мм).

даже в этом случае объектив слегка экранирует пучок от коллиматора. кроме того, не много объективов имеет очень тонкую оправу сравнимую с диаметром стекла. еще меньше из них имеет вынесенный вперед входной зрачок.

С Вашей решёткой или лучше всё-таки снимать спектр по частям (тогда делать кинематику для поворота решётки), либо заменить её на менее плотную (например, 600 штрихов на мм).

в первом случае лучше перейти к автоколлимационной схеме, это позволит уменьшить потери. с телескопом 270/1400 это вполне хороший вариант так как не нужно бороться за широкощельность и фокусы камеры и коллиматора могут быть одинаковыми.
вариант с альтернативной решеткой самый лучший.

Оффлайн Piter_Korn

  • *****
  • Сообщений: 2 190
  • Благодарностей: 35
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Piter_Korn
Re: Наивные вопросы про спектроскопию
« Ответ #47 : 05 Июн 2016 [15:54:11] »
Цитата
а что-то в районе 15 град.
Так у меня примерно так и есть.
Не могу с уверенностью сказать каков у меня порядок спектра :  +1 или -1. НО ... Решетка явно профилированная, т.е. интенсивность спектров (при нормальном [90 град.] падении) справа существенно выше, чем слева по отношению к оправе (корпусу) решетки.
Уменьшать фокусные расстояния пока нечем, нет соответствующей оптики.
В схеме с автоколлимацией (Литрова) пробовал, но т.к. коллиматор "длинный" , то спектр получается еще более длинным, чем в схеме с отдельным коллиматором   и объективом.
С другой стороны изготовление угловой подвижки для решетки для меня не является проблемой, есть доступ к станочному оборудованию.

Всем спасибо!

Оффлайн krussh

  • *****
  • Сообщений: 2 460
  • Благодарностей: 112
  • http://www.soulfulbits.com/
    • Сообщения от krussh
Re: Наивные вопросы про спектроскопию
« Ответ #48 : 05 Июн 2016 [16:38:04] »
НО ... Решетка явно профилированная, т.е. интенсивность спектров (при нормальном [90 град.] падении) справа существенно выше, чем слева по отношению к оправе (корпусу) решетки.

а под каким углом появляется первый порядок для красного лазера при перпендикулярном падении?

Оффлайн Piter_Korn

  • *****
  • Сообщений: 2 190
  • Благодарностей: 35
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Piter_Korn
Re: Наивные вопросы про спектроскопию
« Ответ #49 : 05 Июн 2016 [20:10:25] »
Красный далеко.... т.е. "села батарейка".
Завтра измерю зеленый, тем более, что в расчетах зеленый является опорным (основным).

Оффлайн Михаил Марычев

  • ***
  • Сообщений: 161
  • Благодарностей: 12
    • Сообщения от Михаил Марычев
Re: Наивные вопросы про спектроскопию
« Ответ #50 : 05 Июн 2016 [23:58:08] »
даже в этом случае объектив слегка экранирует пучок от коллиматора. кроме того, не много объективов имеет очень тонкую оправу сравнимую с диаметром стекла. еще меньше из них имеет вынесенный вперед входной зрачок.
наверное, соглашусь. тесновато будет! конечно, я и не гарантировал отсутствие проблем такого рода. всё-таки 2000 штр. на мм  - достаточно экстремальный случай для спектра всего видимого диапазона. кстати, не факт, что она профилирована на концентрацию света в районе 500-550 нм. Возможно, что максимум её отражательной способности (и угол блеска) рассчитан на синюю или ближнюю УФ область.

Оффлайн Михаил Марычев

  • ***
  • Сообщений: 161
  • Благодарностей: 12
    • Сообщения от Михаил Марычев
Re: Наивные вопросы про спектроскопию
« Ответ #51 : 06 Июн 2016 [00:04:26] »
в первом случае лучше перейти к автоколлимационной схеме, это позволит уменьшить потери. с телескопом 270/1400 это вполне хороший вариант так как не нужно бороться за широкощельность и фокусы камеры и коллиматора могут быть одинаковыми.
вариант с альтернативной решеткой самый лучший.
Автоколлимационная схема (схема Литтроу)  - действительно интересный вариант (думаю, почти с любой профилированной решёткой). Если автор вопроса Piter Korn не имеет возможности достать менее плотную решётку, то остаётся из "удобных" вариантов два - схема Литтроу или обычная схема, но с поворотом решётки. Над схемой Литтроу применительно к заданной решётке я подумаю.

Оффлайн Piter_Korn

  • *****
  • Сообщений: 2 190
  • Благодарностей: 35
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Piter_Korn
Re: Наивные вопросы про спектроскопию
« Ответ #52 : 06 Июн 2016 [12:14:45] »
Измерил угол дифракции в зеленом.
Если мне не изменяет Arcsin , то угол 33,61 град,
а                                  Arctg                 35.96 град.
вот такая невязочка.

Оффлайн Piter_Korn

  • *****
  • Сообщений: 2 190
  • Благодарностей: 35
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Piter_Korn
Re: Наивные вопросы про спектроскопию
« Ответ #53 : 06 Июн 2016 [15:26:02] »
Закралась не большая ошибка Ответ #42
Во первых: не ЛОМО , а ГАИШ;
во вторых:  не 2000,   а 1200.
Прошу  простить великодушно, давно (пару лет) не заглядывал.
Остальное - правильно.

Оффлайн Михаил Марычев

  • ***
  • Сообщений: 161
  • Благодарностей: 12
    • Сообщения от Михаил Марычев
Re: Наивные вопросы про спектроскопию
« Ответ #54 : 07 Июн 2016 [09:24:19] »
во вторых:  не 2000,   а 1200
Вот это уже более оптимистично! Присоединяю вариант расчета под эту решётку. На мой взгляд, вполне реально подобрать оптику с такими или близкими параметрами.

Оффлайн Piter_Korn

  • *****
  • Сообщений: 2 190
  • Благодарностей: 35
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Piter_Korn
Re: Наивные вопросы про спектроскопию
« Ответ #55 : 07 Июн 2016 [10:40:12] »
Ответ #54
Спасибо.

Оффлайн ZvezdaАвтор темы

  • ***
  • Сообщений: 183
  • Благодарностей: 30
  • Прекрасный день!
    • Сообщения от Zvezda
Re: Наивные вопросы про спектроскопию
« Ответ #56 : 23 Дек 2016 [14:07:17] »
Дорогие друзья, в этой теме в самом деле не было постов больше 120 дней, но на правах начавшего тему я бы хотела ее продолжить, потому что наконец-то есть, что спросить. Покаюсь, за все это время мне не удалось сделать ни одного спектра метеора по той причине, что они летели мимо объектива и его призмы ) правда, прикольно показался спектр серебристых облаков (если интересно, выложу). Я о другом. Прочитала тут (rkblog.rk.edu.pl/w/p/capturing-and-processing-spectrums-star-analyser/) что можно в спектре выделить линию толщиной в пиксель, растянуть ее в фотошопе и получить четкий спектр. Ребята, это работает, я потрясена, вот только не шумы ли это и не марашки ли? На фотке один из спектров с большого поля (к сожалению, я точно не скажу, какой звезды), снизу оригинал сверху растянутое. Это все туфта или...?

Онлайн Грехов Михаил

  • *****
  • Сообщений: 31 826
  • Благодарностей: 816
  • Вон с форума мракобесие, ложь, фальшь и дебилизм!!
    • Сообщения от Грехов Михаил
Re: Наивные вопросы про спектроскопию
« Ответ #57 : 23 Дек 2016 [14:21:01] »
В данном случае шумы. На спектре опять не видно четких линий. Когда будет видно, то лучше применять в фотошопе "Размытие со смещением" или как-то так. Выбрать смещение по вертикали для вашего случая. Тогда спектр как бы смазывается и шумы взаимно компенсируются... а линии, которые проходят через весь спектр становятся более явными.
Manfrotto 055XPROB + 808 RC4 + Fujinon 16x70 FMT-SX2. TS APO 102/714 + ES 20/100, ES 9/100, Radian 4+HEQ5Pro+ QHYIII 290M+50mm guide. 3"Flat+QHYCFW3+Optolong LRGB+SHO (36mm)+QHY268M.

Оффлайн ZvezdaАвтор темы

  • ***
  • Сообщений: 183
  • Благодарностей: 30
  • Прекрасный день!
    • Сообщения от Zvezda
Re: Наивные вопросы про спектроскопию
« Ответ #58 : 23 Дек 2016 [14:28:36] »
У меня было несколько экземпляров с более-менее четкими линиями, не этот, но при фокусе 50 мм все это достаточно мелко и при увеличении масштаба нечетко в фотошопе. А малый фокус диктуется задачей, поиск спектров метеоров. Спасибо Вам за ответ

Онлайн Грехов Михаил

  • *****
  • Сообщений: 31 826
  • Благодарностей: 816
  • Вон с форума мракобесие, ложь, фальшь и дебилизм!!
    • Сообщения от Грехов Михаил
Re: Наивные вопросы про спектроскопию
« Ответ #59 : 23 Дек 2016 [14:35:49] »
Мы же в прошлый раз выяснили, что вы недостаточно точно сфокусировались. Вы поджали диафрагму для бОльшей резкости и вроде у вас все начало получаться и результат был-линии проявились в сообщении 21. И казалось бы можно идти дальше с оптимизацией угла установки призмы.

Теперь вновь взяли тот спектр, который испорчен расфокусом и никаких линий там нет. Где же ваша логика?

1/10 диафрагмировать не надо. Для центра кадра наиболее резкое изображение при 5.5....8. далее идет уменьшение резкости уже из-за начала проявления дифракции. От звезды начинают вытягиваться дифракционные лучики на лепестках диафрагмы. Это вредно.
Manfrotto 055XPROB + 808 RC4 + Fujinon 16x70 FMT-SX2. TS APO 102/714 + ES 20/100, ES 9/100, Radian 4+HEQ5Pro+ QHYIII 290M+50mm guide. 3"Flat+QHYCFW3+Optolong LRGB+SHO (36mm)+QHY268M.