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Espectroscopia
● Espectro: resultado da dispersão da luz de uma fonte em seus diferentes comprimentos de onda, .
● Matematicamente: fluxo em função do comprimento de onda, F(). Graficamente:
Espectros: formas de representação
Gráfico: F()
Espectrograma:
Espectros x Imagens
● Espectros contêm muito mais informação do que as imagens. Fotometria gera um único sinal, F = F() d em toda uma banda espectral. perda de informação.
● Em compensação: mais fácil construir o sinal da imagem de uma fonte F, do que do seu espectro, F().
Espectros: contínuo + linhas
Linhas: assinatura de diferentes elementos químicos no espectro solar
Espectro óptico do hidrogênio neutro: linhas em absorção da série de Balmer
Espectros: linhas de emissão
Espectro de H com linhas de Balmer em emissão
Leis de Kirchhoff:Gás frio na frente do contínuo: linhas de absorção. Exemplo: fotosferas estelares.Gás quente na frente do contínuo: linhas de emissão. Exemplo: gás quente em regiões de formação estelar e em núcleos ativos de galáxias.
Contínuo e linhas: temperatura e tipos espectrais
Estrelas quentes: contínuo espectral com máximo no azul ou no UV. Linhas de He e H.
Contínuo e linhas: continuação
Estrelas relativamente frias: contínuo com pico no visual. Linhas de elementos mais pesados, como Fe e Na (metais).
Contínuo e linhas (cont.)
Estrelas muito frias: máximo do contínuo no infravermelho próximo. Bandas moleculares de água, TiO, entre outras.
Espectros de núcleos ativos
Linhas de emissão intensas e largas: gás quente e com alta velocidade interna.
Espectroscopia
● É a técnica de obtenção e análise de espectros.
● Tipos de espectroscopia: ● prismaobjetiva;● fendalonga (único objeto, espacialmente
resolvida);● multiobjeto (máscaras e fibras).
Prisma Objetiva
Prisma dispersa a luz no plano focal: ”imagem de espectros”, em geral de baixa dispersão, ou seja, d/d é pequeno.
Fenda única e longa
direção de dispersão
dire
ção
espa
cial
Único objeto
Espectroscopia espacialmente resolvida: informação sobre cinemática
Espectroscopia de multifenda
Um exemplo é o MOIRCS, do telescópio japonês Subaru
Espectroscopia multifenda resultado
Espectros de dezenas de estrelas do bojo da galáxia, numa área de 5.5'X5.5' no céu. Gemini/GMOS
Espectrógrafo de fibras ópticas
Espectrógrafo Hectospec, CfA, Harvard
Extração dos espectros
CTIO/Hydra: multifibra.
Informação espacial é perdida no espectrograma.
Características de um espectro
● Domínio espectral: domínio em coberto pelo espectro, [min,max].
● Escala espectral: d/d. Medida da dispersão. Se d/d é alto, espectro é de baixa dispersão e viceversa.
● Resolução espectral, : é a diferença mínima em entre duas linhas no espectro para que elas sejam resolvidas.
Resolução espectral e poder resolutor
Resolução: 3A
Poder resolutor: R=/=3000
Fluxo de linha e Largura equivalente
Largura equivalente, W ou EW:
Fluxo de linha: F =∫(FFc) d