實(shí)驗(yàn)十三 變星光電測(cè)光

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1、實(shí)驗(yàn)十三變星的光電測(cè)光一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆兆冃堑墓怆娸^差測(cè)光方法二、實(shí)驗(yàn)儀器40cm反射望遠(yuǎn)鏡附加光電光度計(jì)1.光電光度計(jì)光電光度計(jì)包括有光電頭和光電流測(cè)量系統(tǒng)兩個(gè)組成部分。(1)光電頭光電頭包括光欄，場(chǎng)透鏡，濾光片和光電倍增管。光電倍增管可以選用德國(guó)的EMI型或美國(guó)的1P21型光電倍增管做為探測(cè)器,配備U、B、V標(biāo)準(zhǔn)濾光片，使光電測(cè)光系統(tǒng)符合標(biāo)準(zhǔn)的UBV測(cè)光系統(tǒng)。濾光片要安裝在一個(gè)可轉(zhuǎn)的盤(pán)上用計(jì)算機(jī)控制它的旋轉(zhuǎn)（也可以手動(dòng)）。在夏季最好對(duì)光電倍增管制冷,以減小光電倍增管的暗流。光電倍增管必須裝在一個(gè)密閉的金屬盒子里以防止外界的磁場(chǎng)干擾

2、。光電頭中應(yīng)當(dāng)設(shè)置一處可以安裝目鏡以便觀察星象有無(wú)在光欄中。即光子脈沖計(jì)數(shù)器(2)光電流測(cè)量系統(tǒng)包括高壓電源和直流放大器或光子脈沖計(jì)數(shù)器。光電倍增管的高壓電源是負(fù)高壓，要求穩(wěn)定性好且可調(diào)節(jié)。高壓的穩(wěn)定性要好于0.1%,對(duì)于EMI光電倍增管要求有－2～－1.5keV的直流高壓電源。光電倍增管出來(lái)的信號(hào)要通過(guò)直流放大器或脈沖計(jì)數(shù)器將電流信號(hào)放大以便測(cè)量。直流放大器的輸出給出的是平均的電流值，光電脈沖器輸出是光電子脈沖數(shù)；電流放大器將信號(hào)放大到1mA以上，而且要有良好的線性。三、實(shí)驗(yàn)原理變星測(cè)光最好用較差法,即選一顆光度不變的標(biāo)準(zhǔn)星(可參

3、見(jiàn)實(shí)驗(yàn)十九的表sh19.1)與變星(參見(jiàn)表sh13.1)做比較測(cè)量。要求被選的比較星與變星有三近：位置相近，亮度相近和顏色相近。為了監(jiān)測(cè)比較星的變化，還需要再選擇一個(gè)光度不變的校驗(yàn)星。利用變星星表選取一些較亮的變星（根據(jù)望遠(yuǎn)鏡的口徑和觀測(cè)地的大氣情況而定）作為測(cè)光對(duì)象。測(cè)量變星(x)與比較星(c)的星等差（先由測(cè)量出的電流或光脈沖數(shù)換算成星等）,Δm(t)=mx(t)－mc(t)式中mx(t)為t時(shí)刻所測(cè)的變星的星等；mc(t)為t時(shí)刻所測(cè)比較星的星等。Δm(t)是變星與比較星的星等差。四、觀測(cè)步驟1．首先選擇好濾光片(如黃色，對(duì)應(yīng)

4、V星等)，然后把比較星導(dǎo)入望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)的光欄中心，測(cè)量比較星的亮度，然后將星移出光欄，測(cè)量天空背景的亮度。2．把變星導(dǎo)入光欄中心，測(cè)量變星的亮度,然后再測(cè)其附近的天空背景亮度。3．上述過(guò)程重復(fù)兩次后再把校驗(yàn)星導(dǎo)入光欄中心，測(cè)校驗(yàn)星的亮度，然后再測(cè)附近天空背景亮度?？砂慈缦鲁绦蜻M(jìn)行（在計(jì)算機(jī)中先預(yù)定好觀測(cè)程序與記錄的項(xiàng)目）比較星—天光—變星—天光—比較星—天光—變星—天光—較驗(yàn)星—天光記錄星光與天光的觀測(cè)時(shí)間（北京時(shí)間）和觀測(cè)的光電流（或光電子脈沖數(shù)）五、資料處理和分析1．變星與比較星的星等差的計(jì)算由觀測(cè)記錄變星、變星周?chē)奶旃狻⒈容^星

5、、較驗(yàn)星及其周?chē)奶旃獾墓怆娒}沖數(shù)(或光電流值)。設(shè)在V波段變星(x)和比較星(c)的光電流數(shù)值減去天光的數(shù)值為dvx；相應(yīng)的比較星減去天光數(shù)值dvc,首先將數(shù)值換算為星等差，即可求得變星與比較星的星等差ΔvΔv=－2.5lg(dvx/dvc)2．對(duì)資料作大氣消光改正如果在大氣外觀測(cè)兩顆星的星等差為Δv0Δv0=Δv－Kv[F(z)x－F(z)c]方程式中Kv為大氣消光系數(shù)，F(xiàn)(z)x和F(z)c分別為變星與比較星的大氣質(zhì)量函數(shù)。由于天體高度h不同（或說(shuō)天頂距z不同）,所穿過(guò)的地球大氣的密度不同，對(duì)天體的消光程度就不同。在天體的天頂

6、距z≤75°時(shí)有，F(xiàn)(z)=secz。利用最小二乘法可解出大氣消光系數(shù)和大氣外的星等差（詳見(jiàn)實(shí)驗(yàn)十八“大氣消光光電觀測(cè)”實(shí)驗(yàn)）。在用較差方法進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，可以不做二次大氣消光系數(shù)的改正和星等歸化。當(dāng)用CCD照相時(shí)，若變星與比較星同時(shí)出現(xiàn)在CCD視場(chǎng)內(nèi)，同時(shí)拍攝，可不用作大氣消光改正，直接測(cè)量得到變星與比較星的星等差Δv。表sh13.1較亮的變星星表星名星座名赤經(jīng)(2000)(h)(m)赤緯(2000)(°)(')極大極小/星等周期/天其他星名CGAnd仙女座000.7＋45156.326.423.73975SAO53568βCas仙后

7、座009.6＋59122.252.310.10430γPeg飛馬座013.7＋15142.802.870.157495AOCas仙后座017.7＋51266.076.243.523487UCep仙王座102.3＋81536.759.242.4930475ζPhe鳳凰座108.8—55123.924.421.6697671UVCet鯨魚(yú)座138.8—17586.812.95οCet鯨魚(yú)座219.8—02562.010.1333.80芻藁增二ιCas仙后座229.8＋67264.454.531.74050δCet鯨魚(yú)座239.9＋002

8、24.054.100.16113668αUMi小熊座242.1＋89181.922.073.969778北極星βPer英仙座308.7＋40592.123.402.86730大陵五GKPer英仙座331.2＋43540.214.0οP