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Clase 6: Instrumentación II Christian Sarmiento Escuela de Física Grupo Halley de Astronomía y Ciencias Aeroespaciales Universidad Industrial de Santander I semestre de 2014

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Clase 6: Instrumentación II

Christian Sarmiento

Escuela de FísicaGrupo Halley de Astronomía y Ciencias Aeroespaciales

Universidad Industrial de SantanderI semestre de 2014

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En nuestro capítulo anterior...

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 3

El mensajero cósmico

● ¿Cómo sabemos lo que sabemos del ¿Cómo sabemos lo que sabemos del universo?universo?

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 4

Teoría corpuscular de la luz ~1675

● PropagaciónPropagación● ReflexiónReflexión● RefracciónRefracción● DispersiónDispersión

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 5

Teoría corpuscular de la luz ~1675

● PropagaciónPropagación● ReflexiónReflexión● RefracciónRefracción● DispersiónDispersión● Difracción...?Difracción...?

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 6

Experimento Young ~1801

¿Cómo puedo obtener múltiples regiones oscuras a partir de un solo flujo de partículas?

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 7

Vídeo

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 8

http://www.youtube.com/watch?v=8LHRAuGoPyE

Pero si la luz es una onda, entonces...

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 9

Michelson y Morley

http://www.youtube.com/watch?v=Z8K3gcHQiqk

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 10

Entonces, lo que tenemos hasta el momento...

● La luz es una onda (Difracción)

● Viaja en el vacío, luego es una onda electromagnética (Michelson-Morley)

● Viaja a velocidad constante (Ec. de Maxwell)

● Es polarizada (diversos experimentos)

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 11

El tío Albert 1905 Max planck, radiación de cuerpo negro

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 12

1- EL MISTERIO DE LA NATURALEZA DE LA LUZ

10-1 < <103

100m

1000 m

10 m

EL ESPECTRO E.M.

(m)

1Å =10 – 10 m

X UV

V

IR Micro Radio

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 13

Instrumentación

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 14

El telescopio

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 15

El telescopio

Inventado a principios del S. XVII.Mejorado por Galileo en 1609 para observar el cielo.

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 16

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 17

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 18

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 19

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 20

Partes del telescopio

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 21

¿Cómo funciona un telescopio?

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 22

● Recolecta luz y la enfoca, o concentra, en un punto.

¿cómo funciona un telescopio?

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 23

● Recolecta luz y la enfoca, o concentra, en un punto.

¿cómo funciona un telescopio?

Apertura

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 24

● Kepleriano o refractor● Newtoniano o reflector● Cassegrain● Catadioptricos

Tipos de telescopios

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 25

● Kepleriano o refractor

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 26

● Kepleriano o refractor

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 27

● Newtoniano o reflector

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 28

● Newtoniano o reflector

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 29

● Schmid-Cassegrain

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 30

● Schmid-Cassegrain

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 31

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 32

Y, ¿cómo funciona un telescopio?

Razón de aperturaF=D/f

Número f (razón focal)f/n

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 33

Razón de aperturaF=D/f

Número f (razón focal)D=f/n

Razón focal: es una medida del poder concentrador de un telescopio. O de cuanta luz es capaz de recoger.

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 34

Razón de aperturaF=D/f

Número f (razón focal)D=f/n

Para f/4; Si D=50mm => f=????Para f/0.95; Si D=50mm => f=????

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 35

Razón de aperturaF=D/f

Número f (razón focal)D=f/n

Para f/4; Si D=50mm => f=200mm

Para f/0.95; Si D=50mm => f=47,5mm

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 36

Razón de aperturaF=D/f

Número f (razón focal)D=f/n

Para f/4; Si D=50mm => f=200mm

Para f/0.95; Si D=50mm => f=47,5mm

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 37

Razón de aperturaF=D/f

Número f (razón focal)D=f/n

Para f/4; Si D=50mm => f=200mm

Para f/0.95; Si D=50mm => f=47,5mm

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 38

Y la magnificación (Zoom)

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 39

Y la magnificación (Zoom)

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 40

Y la magnificación (Zoom)

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 41

Y la magnificación (Zoom)

w=f/f'w=f/f'

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 42

Pero magnificación no es resolución...

w=f/f'w=f/f'

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 43

Monturas

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 44

Aberraciones

● Cromática:

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 45

Aberraciones

● Cromática:

– Índice de refracción

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 46

Aberraciones

● Cromática:

– Índice de refracción

● Esférica:

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 47

Aberraciones

● Cromática:

– Índice de refracción

● Esférica:

– Rayos paralelos no llegan al mismo foco

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 48

● Cromática:

– Índice de refracción

● Esférica:

– Rayos paralelos no llegan al mismo foco

● Coma:

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 49

Aberraciones

● Cromática:

– Índice de refracción

● Esférica:

– Rayos paralelos no llegan al mismo foco

● Coma:

– Imperfecciones de la lente

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 50

Aberraciones

● Cromática:

– Índice de refracción

● Esférica:

– Rayos paralelos no llegan al mismo foco

● Coma:

– Imperfecciones de la lente

● Astigmatismo:

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 51

Aberraciones● Cromática:

– Índice de refracción

● Esférica:

– Rayos paralelos no llegan al mismo foco

● Coma:

– Inperfecciones de la lente

● Astigmatismo:

– Incapacidad de enfocar en un mismo

punto

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 52

Y, ¿qué pasa con la atmósfera?

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 53

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 54

/media/now/Physics/materia-astronomia2013-I/previoDos/Instrumentacion/production_of_absorp_line.htm

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 55

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 56

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 57

http://guillermoabramson.blogspot.com/2012/03/twinkle-twinkle-little-star.html

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 58

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 59

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 60

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 61

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 62

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 63

Telescopios modernos

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 64

Telescopios modernosDispositivo de Carga Acoplada, CCD(Charge-coupled device)

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 65

Telescopios modernosDispositivo de Carga Acoplada, CCD(Charge-coupled device)

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 66

Telescopios modernos

Willard Boyle y George Smith17 de octubre de 1969. Laboratorios Bell.Premio Nobel de Física en 2009

Dispositivo de Carga Acoplada, CCD(Charge-coupled device)

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 67

Willard Boyle y George Smith17 de octubre de 1969. Laboratorios Bell.Premio Nobel de Física en 2009

Telescopios modernosDispositivo de Carga Acoplada, CCD(Charge-coupled device)

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 68

Dispositivo de Carga Acoplada, CCD(Charge-coupled device)

Willard Boyle y George Smith17 de octubre de 1969. Laboratorios Bell.Premio Nobel de Física en 2009

Telescopios modernos

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Astronomía planetaria, clase 9. Instrument. 69