Beitrag zur Astrospektroskopie 8.7 - UrsusMajor

Beitrag zur Spektroskopie für Amateurastronomen 24
entspricht dabei der theoretisch maximalen Auflösung [Å] des Spektrografen,
d.h. die kleinste Abmessung eines Liniendetails, welches noch dargestellt werden
kann. Das Auflösungsvermögen wird u.a. durch das optische Design des Spektrografen
begrenzt (Dispersion des verwendeten Gitters, Kollimatoroptik, Spaltbreite etc.) und kann
meistens als sog. -Wert , gültig für einen definierten Wellenlängenbereich,
dem Spektrografenmanual entnommen werden ( = Betrachtete Wellenlänge) [302].
Dieser Wert wird durch Messungen an möglichst dünnen Spektrallinien, z.B.
atmosphärischen H2O-Absorptionen, oder etwas weniger genau, an Emissionen von
Eichlichtquellen bestimmt [11], [123], [302]. Im Labor werden auch Quecksilberlampen
verwendet, deren Anregung zur Minimierung der Temperaturverbreiterung mit Mikrowellen
erregt werden. Solche Profile werden „Instrumental Profile“ oder „δ-Function response“
genannt [11]. Der Pixelraster der angeschlossenen Kamera kann die Auflösung begrenzen,
falls dieser Betrag [Å/Pixel] grösser wird, als das der Spektrografenoptik. Dieser Wert
kann bei einem kalibrierten Profil im Vspec Programm in der Kopfleiste abgelesen werden.
Verglichen mit Monochrom- ist bei Color-CCD-Kameras ein deutlicher Auflösungsverlust zu
beachten.
7.5 Äquivalentbreite (Equivalent Width)
Der –Wert oder die Äquivalentbreite wird immer auf das Kontinuumsniveau bezogen
und ist so ein relatives Mass für den Flächeninhalt einer Spektrallinie.
Definition
Die Profilfläche zwischen dem Kontinuumsniveau
und dem Profilverlauf der hier
ungesättigten Spektrallinie ist gleich gross wie
die Rechtecksfläche mit der voll gesättigten
Tiefe, (hier ) und der Äquivalentbreite ,
ausgedrückt in [Å].
Intensität I
Intensität I
1
0
1 λ1 Ic = 1
λ2
0
Kontinuumsniveau Ic = 1
Ic
Profilfläche
Wellenlänge λ
Der –Wert muss deshalb an einem begradigten und auf normierten Spektrum
gemessen werden, siehe Kap. 8.7 oder [30]. Mathematisch korrekt wird so
ausgedrückt:
Vereinfacht gesagt wird damit die rote Fläche
oberhalb der Spektralkurve exakt berechnet,
indem über den ganzen Profilbereich von bis
unendlich viele vertikale Rechteckstreifen mit
der unendlich schmalen Breite und den
variablen Höhen aufsummiert werden. Um
schliesslich die Äquivalentbreite zu erhalten
müssen diese Werte noch durch die gesamte
Kontinuums- resp. die gesättigte Rechteckshöhe
dividiert werden. Das Integralzeichen ist
abgeleitet vom Buchstaben S und steht hier für
„Summe“. ist hier die Kontinuumsintensität,
die variable Intensität der Spektrallinie, in
Abhängigkeit von der Wellenlänge .
Iλ
=
Ic - Iλ
Wellenlänge λ
EW