Das Spektrum eines Sterns mit einem Transmissionsgitter aufnehmen: Unterschied zwischen den Versionen
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Im einfachsten Fall werden als Hardware nur drei wesentliche Dinge benötigt: optisches System, Transmissionsgitter und Kamera. | |||
* Gitter: [[HW:Transmissionsgitter Star Analyser|Star Analyser 100]] oder [[HW:Transmissionsgitter Star Analyser|StarAnalyser 200]] | |||
* Kamera: schwart-weiß-Kameras reichen aus, da die Farbinformation nicht gebraucht wird. Außerdem ist die spektrale Empfindlichkeit bei sw-Kameras einfacher umzurechnen, was die Nachbereitung vereinfacht. Je größer die der Chip, desto höher kann auch die Auflösung sein. Dies sollte bei der Wahl der Kamera entsprechend berücksichtigt werden. Eine gekühlte [[HW:Astrokameras|Astrokamera]] kann die Empfindlichkeit sowie geringes Rauschen verbessern. | |||
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Version vom 9. November 2023, 10:53 Uhr
Sterne erscheinen nahezu als Punktquelle. Dies lässt sich nutzen, um mit nur geringem technischen Aufwand ein Spektrum eines Sterns zu fotografieren. Aus diesem Spektrum lassen sich im Anschluss Informationen über die Sterntemperatur, die Sternklasse und die vorhandenen Elemente der Sternatmosphäre ziehen. Um dies zu erreichen ist eine sorgfältige Nachbereitung notwendig. Je besser die aufgenommenen Daten sind, desto einfacher fällt später auch die Nachbereitung
Hardware
Im einfachsten Fall werden als Hardware nur drei wesentliche Dinge benötigt: optisches System, Transmissionsgitter und Kamera.
- Gitter: Star Analyser 100 oder StarAnalyser 200
- Kamera: schwart-weiß-Kameras reichen aus, da die Farbinformation nicht gebraucht wird. Außerdem ist die spektrale Empfindlichkeit bei sw-Kameras einfacher umzurechnen, was die Nachbereitung vereinfacht. Je größer die der Chip, desto höher kann auch die Auflösung sein. Dies sollte bei der Wahl der Kamera entsprechend berücksichtigt werden. Eine gekühlte Astrokamera kann die Empfindlichkeit sowie geringes Rauschen verbessern.
- Optik
Aufbau
- zu beachten: idealer Abstand
- Wahl des Teleskops
Aufnahme von Daten
- keine Sättigung
- 1. geblazte Ordnung muss vollständig im Bild sein.
Auswertung
Die Auswertung gliedert sich in mehrere Teile auf. Als erstes müssen die Rohdaten ausgewertet werden. Dies bietet sich über das Programm Fitswork an. Im nächsten Schritt werden die Rohdaten in diskrete Intensitäten pro Pixel in einem Diagramm übersetzt. Aus dem daraus gewonnenen Spektrum beginnt nun eine quantitative Analyse der Daten.
Verarbeitung der Rohdaten
Mehrere aufgenommene Spektren werden im ersten Schritt überlagert und ein Masterdark wird subtrahiert. Daraus ergibt sich ein rauscharmes Bild, welches im Idealfall im Hintergrund Pixelwerte um die 0 hat. Danach wird das Spektrum waagrecht gedreht und als schmalen Streifen ausgeschnitten. Die Rohdaten sind nun fertig für die quantitative Auswertung, die zum Beispiel mit dem Programm BASS Spectro oder mit Python durchgeführt werden kann.
Quantitative Auswertung
Wellenlängenkalibrierung
Flusskalibrierung
Bestimmung von Übergängen
Sternklasse bestimmen
Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter CC BY-NC-SA 4.0