AGA414 Espectroscopia I

Documentos relacionados
Em busca de gêmeos do sistema solar

Estrelas (I) Gastão B. Lima Neto Vera Jatenco-Pereiro IAG/USP

AGA0414 Espectroscopia II Grating (Rede de difração)

Astronomia do século XIX: o surgimento da espectroscopia.

Tópicos Especiais em Física. Vídeo-aula 5: astrofísica estelar 09/07/2011

Espectros estelares. Roberto Ortiz EACH/USP

CLASSIFICAÇÃO ESTELAR:

17.3 Buracos Negros. AGA 0293 Jorge Meléndez

Introdução à Astrofísica. Espectroscopia. Rogemar A. Riffel

Estrelas (I) Gastão B. Lima Neto Vera Jatenco-Pereiro IAG/USP

Sumário. Espectros, Radiação e Energia

Cap 9. Atmosferas Estelares. 9.5 O perfil das linhas espectrais. Aga0293 Jorge Melendez

A Dispersão da Luz e as Séries Espectrais

Futebol em Transmissão. Football is on the Air.

Biscuit - potes (Coleção Artesanato) (Portuguese Edition)

Espectros de radiação descontínuos e a composição do Universo. Espectros de emissão e de absorção

O Espectroscópio de Rede de Difração Fundamentos e Aplicações

O Universo Origem e evolução

O PRíNCIPE FELIZ E OUTRAS HISTóRIAS (EDIçãO BILíNGUE) (PORTUGUESE EDITION) BY OSCAR WILDE

xadrez de 120 minutos, um espectador, na terra, dirá que o jogo demorou 200 minutos. 1. O que acontece aqui?

Medicina e Meditação - Um Médico Ensina a Meditar (Portuguese Edition)

Estratégias para interpretação de espectros de massas

Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Física Departamento de Astronomia. Fundamentos de Astronomia e Astrofísica: FIS2001

GERENCIAMENTO PELAS DIRETRIZES (PORTUGUESE EDITION) BY VICENTE FALCONI

Percepção das cores. Bruno Nascimento Ferreira

CIVILIZAçãO EM TRANSIçãO (OBRAS COMPLETAS DE CARL GUSTAV JUNG) (PORTUGUESE EDITION) BY CARL GUSTAV JUNG

ATLAS DE ACUPUNTURA VETERINáRIA. CãES E GATOS (EM PORTUGUESE DO BRASIL) BY CHOO HYUNG KIM

Redes Complexas Aula 3

Astrofísica Geral. Tema 10: As estrelas

Das Galáxias à Energia Escura: Fenomenologia do Universo

Astrofísica Geral. Tema 04: Luz

AGA5802 High resolution spectroscopy: echelle Echelle spectrographs Applications

TUTORIAL EXPERIMENTAL - ENCONTRO SBF Texto: Espectroscopia de absorção saturada

RADIAÇÃO, ENERGIA E ESPECTROS. Maria do Anjo Albuquerque

AGA5802 High resolu2on spectroscopy: echelle Echelle spectrographs Applica(ons

Os princípios da espectroscopia: Teoria DESENVOLVENDO UMA CIÊNCIAMELHOR AGILENT E VOCÊ

DETERMINAÇÃO DE ABUNDÂNCIAS QUÍMICAS EM ESTRELAS ANALISANDO ESPECTROS ÓPTICOS A MÉDIA RESOLUÇÃO ESPECTRAL

Sistemas Binários e Buracos Negros

Capítulo 10 ESTRELAS: CLASSIFICAÇÃO ESPECTRAL

ENERGIA e DESENVOLVIMENTO. CCEE Lisboa, em 12 de Outubro de 2016

Mil-Spec Numbering System Defined

ESTIMATIVA RÁPIDA DE TEMPERATURA ESTELAR PELO MÉTODO DE RAZÕES DE LINHAS

Vaporpunk - A fazenda-relógio (Portuguese Edition)

Espectros Goodman HTS: calibração em comprimento de onda A.S. Oliveira(1), J.E. Steiner(2), B.W. Borges(2)

Prova de Seleção Mestrado LINGUA INGLESA 15/02/2016

As 100 melhores piadas de todos os tempos (Portuguese Edition)

COMO ESCREVER PARA O ENEM: ROTEIRO PARA UMA REDAçãO NOTA (PORTUGUESE EDITION) BY ARLETE SALVADOR

Quantidades Básicas da Radiação


Jorge Meléndez, baseado no Prof. R. Boczko IAG-USP. Estrelas e sua Evolução (#31)

Transtorno de Personalidade Borderline Mais de 30 segredos para retomar sua vida Ao lidar com TPB (Portuguese Edition)

Estrelas: propriedades observáveis

I HAVE DONE ( Present Perfect ) or I DID ( Past Simple ).

Um olhar que cura: Terapia das doenças espirituais (Portuguese Edition)

Os 7 Hábitos das Pessoas Altamente Eficazes (Portuguese Edition)

Pesquisa de Marketing: Uma Orientação Aplicada (Portuguese Edition)

O sistema único de assistência social no Brasil: uma realidade em movimento (Portuguese Edition)

Desafios tecnológicos para o Projeto Observatório Logístico de Transporte

Cor e Colorimetria. George C. Cardoso

Capítulo 10 ESTRELAS: CLASSIFICAÇÃO ESPECTRAL

ATLAS DE ACUPUNTURA VETERINáRIA. CãES E GATOS (EM PORTUGUESE DO BRASIL) BY CHOO HYUNG KIM

MINIMIZAÇÃO DOS EFEITOS DA FUMAÇA SOBRE O CÁLCULO DO NDVI

Alex C. Carciofi. Aula 8. A Escada Cósmica: escalas de distância em astronomia

Estrelas. Silvia Rossi CEU

Planificação Anual Inglês (6º Ano)

Aquecimento global Rise of temperature

Antonio Moreira Franco Junior. Click here if your download doesn"t start automatically

ATLAS DE ACUPUNTURA VETERINáRIA. CãES E GATOS (EM PORTUGUESE DO BRASIL) BY CHOO HYUNG KIM

VISION. Furniture Collection. GUAL Furniture Design

INFORMAÇÃO. Distribuição da radiação* ESPECTRO

DIAGNÓSTICO DE MATEMÁTICA

Introdução A Delphi Com Banco De Dados Firebird (Portuguese Edition)

Como deixar seus cabelos lindos e saudáveis (Coleção Beleza) (Portuguese Edition)

Sistemas Binários e Parâmetros estelares

O Lado Escuro do Universo

Pesquisa Qualitativa do Início ao Fim (Métodos de Pesquisa) (Portuguese Edition)

Estudo da emissão do maser de água de IRAS e das emissões do monóxido de carbono e amônia na nuvem escura Musca

14. Determinação das distâncias das galáxias

Pesquisa Qualitativa do Início ao Fim (Métodos de Pesquisa) (Portuguese Edition)

FIS Redes de difração e interferometria Prof. Basílio X. Santiago

eposters evita impressões avoid printing reduz a pegada ecológica reduce the ecological footprint

O ABC da Fisioterapia Respiratória (Portuguese Edition)

Luz & Radiação. Roberto Ortiz EACH USP

GERENCIAMENTO DA ROTINA DO TRABALHO DO DIA A DIA (PORTUGUESE EDITION) BY VICENTE FALCONI

SOLOS SOB VITICULTURA NO VALE DOS VINHEDOS (RS) E SUA RELAÇÃO COM O TEOR DE RESVERATROL EM VINHOS PEDRINHO SPIGOLON QUÍMICO -PUCRS

Optimicargo transportes e logística. Manual de normas gráficas Graphic guidelines handbook 2008

PL/SQL: Domine a linguagem do banco de dados Oracle (Portuguese Edition)

Affordable & Efficient Science Teacher In-service Training

Universidade Estadual do Centro-Oeste Guarapuava PR Reconhecida pelo Decreto Estadual n 3.444/97 PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOENERGIA

CIAA Divisão de Astrofísica (DAS INPE) José Roberto Cecatto.

A ENTREVISTA COMPREENSIVA: UM GUIA PARA PESQUISA DE CAMPO (PORTUGUESE EDITION) BY JEAN-CLAUDE KAUFMANN

A ENTREVISTA COMPREENSIVA: UM GUIA PARA PESQUISA DE CAMPO (PORTUGUESE EDITION) BY JEAN-CLAUDE KAUFMANN

Supporting Information. Polyphenol and Ellagitannin Constituents of Jabuticaba (Myrciaria cauliflora)

Os telescópios trabalham com a refração e a reflexão de Luz.

FIS Espectroscopia Prof. Basílio X. Santiago

Cinemática e determinação de Massa das galáxias

TEN CATE. HISTOLOGIA ORAL (EM PORTUGUESE DO BRASIL) BY ANTONIO NANCI

Transcrição:

Introduction AGA414 Espectroscopia I Basic information about different type of spectrographs Prism Applications Prof. Jorge Meléndez 1

Fotometria vs. Espectroscopia 2

Segundo o filósofo August Comte (1798 1857) alguns conhecimentos nunca seriam acessíveis: [1835-1840?] On the subject of stars, all investigations which are not ultimately reducible to simple visual observations are necessarily denied to us We shall never be able by any means to study their chemical composition 1859: Gustav Kirchhoff shows the presence of sodium in the solar atmosphere 3

Continuous (optical) spectrum Line spectrum Infrared spectrum William Herschel (1800) Newton (1666) Fraunhofer (1817) 574 lines Emission spectrum John Herschel (son of William) and W.H. Fox Talbot (1826) Wollaston (1802) 7 lines

5

6

Fraunhofer found 574 lines in the solar spectrum (1817) 7

8

Fraunhofer, father of astronomical spectroscopy 9

Joseph Fraunhofer (1814-1815), in Denkschriften der Königlichen Akademie der Wissenschaften zu München With the same device [i.e., spectroscope], I've also made some experiments on the light of some stars of the first magnitude. Since the light of these stars is many times weaker than that of Venus, so naturally the brightness of the spectrum is also many times less. Notwithstanding, I have seen -- without any illusion -- three broad stripes in the spectrum of Sirius, which seem to have no similarity to those of sunlight; one of these stripes is in the green, and two in the blue. Also, in the spectrum of the light of other fixed stars of the first magnitude, one detects stripes; yet these stars, in regard to the 10 stripes, seem to differ among themselves.

Caraterísticas dos espectros - Comprimento de onda l,frequência n ou velocidade v - Spectral resolution: Dl, Dn, Dv Dl, Dn, Dv : elemento de resolução espectral em comprimento de onda, frequência ou velocidade - Poder resolvente: R R = l/dl, R = n/dn, R = c/dv - Spectral coverage : l min - l max 11

Exemplos l = 500 nm, resolução Dl = 0,5 nm Qual o poder resolvente R? R = l/dl = 1000 (baixa resolução) Podemos resolver um elemento de velocidade de Dv= 6 km/s, qual o poder resolvente? R = c / Dv = 50 000 (alta resolução) 12

Low spectral resolution (Dl 1 Å) vs. High spectral resolution (Dl ~ 0,1 Å) Spectral coverage : 3900-6700 Å 13

Exemplo de resolução em velocidade Dv = 1,35km/s R = 221 000 14

Alguns exemplos de espectroscopia Composição química do Sol 15

Notação em composição química Abundância química do elemento X em relação ao número de átomos de H: A(X) = log (N X /N H ) + 12 Metalicidade [Fe/H]: abundância de ferro relativa ao Sol (em logaritmo) [Fe/H] = 0 [Fe/H] = -2 (metalicidade solar) (1/100 do Sol) [Fe/H] = +0.3 (2 X do Sol) 16

A few examples R ~ 60 000, HRS (HET/McDonald) single-object 17

A few examples 18

R ~ 7000, DEIMOS (Keck) multi-object 1,1 Mpc 19

20

Terminology for spectral lines Continuo Linhas de absorção Linhas de emissão 21

Fluxo FWHM Largura a meia altura FWHM em Dl, Dn, Dv l, n ou v 22

Fluxo Largura equivalente (EW) 23

Slide adatado da Prof. Claudia (INPE) As linhas espectrais carregam muitas informações dos processos e das condições físicas existentes na fonte (Processos Radiativos). Alguns exemplos: Velocidade radial, planetas Perfil, FWHM Fluxo relativo Rotação Atividade estelar 24

Exemplos de linhas espectrais Lena 3 rd Ed or Table 5.1 2 nd Ed. 25

Resolução espectral Lena 3 rd Ed 26

Fenda Componentes básicos do Espectrógrafo Prisma ou rede Roy & Clarke 27

Dispersing element Diffraction Grating: diffraction+interference Prism: differential refraction 28

Prism as a dispersing element q exit? n air sin q air = n glass sin q glass q exit n(air) = 1.0003 Kitchin 29

Elemento dispersor : prisma dispersion of a prism increases rapidly towards shorter l 30

Spectrograph based on prism CCD 31

Objective prism spectrograph 32

Aplicações clássicas de espectrógrafos (maiormente baseados em prisma) 33

The beginning of stellar spectroscopy 1802: William Wollaston first observed dark lines in the solar spectrum which he incorrectly interpreted as gaps separating the colors 1817: Joseph Fraunhofer (1817) observed a continuous color change without color discontinuities at the dark lines. He found 574 lines. 1836: Sir David Brewster found that certain lines had strengths that varied with the Sun's elevation. He correctly ascribed these as originating in the terrestrial atmosphere. O 2 (B) 6867-6884 O 2 (A) 7594-7621 Ca II (K) (H) 3934 3968 Ca(g) 4227 H (h) 4102 Fe(e) 4384 H (f) 4340 CH, Fe (G) 4308 Fe (d) 4668 H Fe (F) (E) 4861 5270 Mg (b 1, b 2 ) 5184 & 5173 Fe (c) 4958 Na 5890 & 5896 D 2 D 1 H (C) 6563

Classificação de estrelas: 3, 4, 5 classes Secchi's Classes of Stellar Spectra (1860-1870) Secchi's four classes of stellar spectra, from a colored lithograph in a book published around 1870. The principal spectral lines are identified underneath by letters that Fraunhofer assigned. Tipo I: branco-azul; linhas fortes de H. Atual classe A & F cedo Tipo II: amarelas, de tipo solar. Numerous metallic lines (Na, Ca, Fe), with weaker H. Atual classe G, K, F tardio Tipo III: laranjavermelho; metallic lines and bands. atual classe M Tipo IV: estrelas com linhas de emissão

Henry Draper (Mar 7, 1837 Nov 20, 1882) pioneer of astrophotography Mãe: Antonia Coetana de Paiva Pereira Gardner (filha do médico do Emperador do Brasil)

O sistema de classificação de Harvard 1890-1900s: classificação de Harvard (E.Pickering + Williamina Fleming + Antonia Maury + Annie J. Cannon): O, B, A, F, G, K, M Mulheres astrônomas @ Harvard

Classificação estelar: O, B, A, F, G, K, M Baseado em espectros das estações Harvard Norte (U.S.A.) & Sul (Arequipa, Peru) Annie J. Cannon classificou mais de 250 000 espectros!

The Henry Draper (HD) catalogue Harvard plate taken with objective prism spectrograph in Arequipa. Field of η Carinae. E. Dorrit Hoffleit, 2002, Phys. Perspect., 4, 370 The HD catalogue, which ultimately listed over 400 000 stars, is still very useful, and the main ID of most stars with V < 9 is its HD number

Classe de luminosidade Antonia Caetana de Paiva Pereira Maury Antonia Maury : foi contratada em 1888 por E. Pickering (Harvard) para classificar espectros. Ela propôs um novo sistema de classificação levando em conta tb a forma das linhas, mas foi ignorado por Pickering. Anã Supergigante

400 500 600 700 Comprimento de onda (nm)