Esercizio 10
Che dimensioni angolari avrebbe il sole se fosse collocato alla distanza di Proxima Centauri?
Confrontare le dimensioni con il limite di diffrazione e col seeing.
Distanza proxima Centauri 4.22 anni luce Raggio del sole
R
sun≃10
10cm
Esercizio 11
Due stelle non sono risolvibili a causa del seeing. Se le loro magnitudini sono 10 e 11, qual'e' la
magnitudine dell'oggetto non risolto?
Esercizio 12
Determinare le dimensioni del disco di Airy per
osservazioni in banda V con un telescopio da 1 m, 10
m e 10 cm di diametro.
Adaptive optics
Il CFHT un telescopio antico (1979)
NGC 7469
NGC 7469
Esercizio 11
Il FOV della camera del CFHT (adaptive optics) è pari a 10'' x 10'' sapendo che NGC 7469 ha una velocità radiale di 4950 km/s, determinare le
dimensioni della regione osservata col CFHT
I 2 Keck (D=10 m)
1990 ottiche attive &
adattive
Subaru 8.3 m
CFHT 3.6 m
Gemini North 8 m
Un sistema che consente di
correggere/ottimizzare la qualita' ottica di un grande specchio
(sottile o segmentato).
Telescopio pioniere di questa tecnologia NTT (ESO)
NTT 3.6 m diametro
Lo specchio da 8.1 m del
Gemini North, spessore dello specchio 20 cm
Gli attuatori dello specchio primario
del VLT 8.2 m
Scala di un telescopio
Esprime la corrispondenza fra la separazione lineare
(cm, mm) sul piano focale del telescopio e la separazione angolare (gradi, primi, secondi) in cielo
Normalmente si esprime in secondi d'arco su millimetri, es. 17”/mm, 50”/mm ecc.
F Θ s
s
F =tg Θ s
F ≃
Θ è in radianti
θ
s = 1 F
Se esprimo in secondi d'arco e F in mm ho la scala in arc sec/mm
θ 206264.81
s = 206264.81 F
Θ
Al crescere di F
Aumenta la risoluzione
Diminuisce il FOV
Esercizio 13
Determinare la scala di due telescopi aventi F=8 m e F=15 m . Se entrambi hanno un campo “corretto” al piano focale pari a 20 cm. Qual e' il loro FOV ?
Se al piano focale collochiamo un CCD 2048 x 2048 Con un pixel size di 15 micron.
Qual'e' la scala sul CCD. E il FOV?
Quanti CCD dobbiamo mettere a mosaico per
coprire la totalita' del campo corretto?
CCD
CCD
Il CCD è costituito da una serie di elementi indipendenti (i pixel, picture element)
I pixel hanno dimensioni fra i 10 e i 30 μ
Le dimensioni dei CCD sono dell'ordine di alcuni cm.
L' output dei CCD è una matrice di numeri (uno
per pixel) che hanno valore proporzionale alla
Ogni pixel è in grado di “trattenere” gli elettroni prodotti per effetto fotoelettrico dalla radiazione incidente.
Il numero di elettroni è proporzionale al numero di fotoni e alla loro energia.
Nei semiconduttori ci sono due bande, la banda
di valenza e la banda di conduzione.
Un fotone di energia maggiore o uguale a quella che separa le 2 bande può portare un elettrone dalla banda di valenza a quella di conduzione.
Nel silicio la separazione fra le bande corrisponde ad un energia di 1.14 eV.
I fotoni di energia inferiore (corrispondente a ? )
attraversano indisturbati il silicio
h≃6.6⋅10
−27erg s λ c≃2.998⋅10
10cm s
−1λ
Un fotone di energia fra 1.14 e 5 eV produce una coppia elettrone lacuna.
Un fotone con energia maggiore di 5 eV produce più di una coppia .
Gli elettroni si ricombinano (con le lacune) in un tempo brevissimo (100 micro secondi).
La relazione fotone elettrone non è 1 a 1 Q.E.= N
eN
phI valori che “leggiamo” sul CCD non sono il numero di elettroni ma una quantità ad esso legata, le ADU (analogic to digital units) dette anche “conteggi”.
Il guadagno ( gain) del CCD stabilisce il legame fra elettroni ed ADU
gain= N
eADU
La capacità di raccolta dei pixel non è illimitata.
Full well capacity (dipende dal CCD)
tipicamente fra 100 000 e 600 000 elettroni.
Superato questo valore il pixel è detto saturo
Allo stesso modo il numero di ADU non è illimitato ma dipende dalla precisione del sistema di acquisizione dati.
Generalmente i numeri interi sono
registrati su 2 byte (16 bit). Pertanto si hanno a disposizione ossia
65536 valori, ossia valori fra 0 e 65535 2
16Un rivelatore perfetto Q.E. 100 %
Risposta uniforme
linearità
Rumore nullo
Caratteristiche fisiche note
Range dinamico illimitato
Q.E. di un CCD:
2000 x 4000 15
