Астроспектрограф

Астроспектрограф - прибор для регистрации спектров излучения небесных тел. Он устанавливается в одном из фокусов телескопа. Астроспектрограф практически не отличается от спектрографов, используемых в лабораторных исследованиях.

В астроспектрографе происходит разложение луча света от исследуемого тела на составные цвета, подобно тому как это происходит с солнечным светом в радуге. Полученный на выходе астроспектрографа "набор цветов", или спектр излучения, фотографируется либо регистрируется с помощью фотоэлектрических приемников света. Записанный спектр затем подвергают детальному исследованию. В результате такого исследования определяются физические условия и исследуется химический состав небесного тела, измеряются лучевые скорости движения, устанавливаются наличие и напряженность магнитного поля и многое другое.

Главная деталь астроспектрографа - стеклянная призма либо дифракционная решетка, с помощью которых осуществляется разложение луча света в спектр. В стеклянной призме разложение луча на составные цвета происходит по тем же законам физики, которые заставляют солнечный луч играть всеми цветами радуги в капле дождя или росы на мокрой траве. В дифракционной решетке разложение луча света происходит иначе, чем в призме. Представление о том, как это происходит, можно получить в простом домашнем опыте с граммофонной пластинкой. Возьмите грампластинку и попытайтесь, глядя на нее почти с ребра, поймать в ней отражение светящейся лампочки. Вы увидите по сторонам этого отражения разноцветные полоски, похожие на кусочки радуги. Это будет не что иное, как спектр излучения лампочки, полученный с помощью дифракционной решетки, роль которой выполняют борозды грампластинки.

Схема призменного астроспектрографа

Рассмотрим устройство призменного астроспектрографа. Луч света звезды поступает в астроспектрограф через узкую щель. Пройдя через линзу, пучок света становится параллельным. После прохождения через призму пучок света представляет собой набор цветных лучей, которые идут под несколько различными углами. Если эти лучи пропустить через линзу-объектив, то в его фокусе получится цветная радужная полоска, представляющая собой непрерывный набор цветных изображений щели астроспектрографа, освещаемой светом звезды или другого исследуемого источника. В фокусе астроспектрографа ставится фотопластинка либо фотоэлектрический приемник света, например фотоэлектронный умножитель. При фотоэлектрической регистрации спектр автоматически записывается на бумажной ленте или "запоминается" ЭВМ. Для анализа спектра, полученного на фотопластинке (фотопленке), необходимо вначале обработать его на микрофотометре, измеряющем почернение различных мест негатива.

Дифракционный астроспектрограф устроен так же, как и призменный. Отличие лишь в том, что его главная деталь - дифракционная решетка. Используются прозрачные и отражательные дифракционные решетки. В последнее время в астрономии дифракционные астроспектрографы практически вытеснили призменные спектрографы.