espectrometro

INSTRUMENTACIÓN ASTRONÓMICA – Máster Astrofísica

ESPECTRÓMETROS
Instrumentación Astronómica - Jaime Zamorano & Jesús Gallego - Físicas UCM - Espectrómetros

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ESPECTRÓMETROS
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Espectroscopía.
Resolución espectral.
Espectrógrafos de prismas
Espectrógrafos sin rendija.
Prisma objetivo.
Componentes de un espectrómetro.
Dispersores. Redes dedifracción.
Ecuación de la red. Eficiencia. Redes optimizadas.
Dispersión. Solapamiento de órdenes.
Espectrógrafos de red.
Espectrógrafos de alta resolución.
Espectrógrafos de grismas.

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ESPECTROSCOPÍA:
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Introducción

El objetivo de la espectroscopía es obtener las distribucionesespectrales de
energía: el flujo de energía recibido de los objetos celestes respecto a la
longitud de onda.
Mucho más exigente en tiempo de observación que la fotometría ya que es
equivalente a una fotometría en banda estrecha en múltiples canales.

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ESPECTROSCOPÍA:
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Introducción

Lainformación que se obtiene con la espectroscopía es mucho mayor
que con la fotometría. Por ejemplo:
– Permite clasificar directamente las estrellas.
– La medida de sus líneas informa temperaturas y abundancias de elementos
en la atmósfera, rotación, velocidad de desplazamiento respecto al
observador etc.

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ESPECTROSCOPÍA:

Tipos espectrales
O
B
A
F
G
K
M

http://www.ucm.es/info/Astrof/users/jaz/TRABAJOS/COLOR/colorspectra.html
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ESPECTROSCOPÍA:

Resolución espectral
input

La pureza espectral o perfil
instrumental δλ es una medida de
la anchura (FWHM) de las líneasmonocromáticas registradas por
espectrógrafo.
Criterio de Rayleigh:

el espectrógrafo separa dos líneas
cuando la diferencia de longitud de onda
de los máximos sea mayor o igual a la
pureza espectral.

output
δλ

δλ da idea de la capacidad para resolver
líneas de longitud de onda cercana y de
observar detalles en las líneas.

δλ < Δλ

Línea resuelta si

Δλ

resuelta

δλ

δλ

Noresuelta

δλ

Δλ

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Δλ
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ESPECTROSCOPÍA:
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La resolución R es el cociente
entre la longitud de onda y
la pureza espectral.

λ
R=
δλ

Resolución espectral
R

R

Resolución

~103

Baja

~104

Intermedia

>5 x 104

Alta

δλ

Longitud de onda

Líneas del doblete delNa en el Sol a muy diferente resolución
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λ

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ESPECTROSCOPÍA:

Espectrógrafos de prismas

Se emplea un prisma como elemento dispersor.

n ∝ 1 / λ2
ϕ

t

rojo
azul

espesor del prisma

dϕ t dn
=
∝ 1 / λ3
dλ a dλ
anchura del haz colimado

λ
dn
=t
R=
δλ
dλ

Mejor R -vidrio más dispersivo
- prisma más grande
- varios prismas
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ESPECTROSCOPÍA:

Espectróscopía sin rendija

• Los espectrógrafos sin rendija están pensados para obtener
simultáneamente los espectros de todos los objetos de un campo.
• La resolución espectral no es muy buena porque vienedeterminada por
el tamaño de los objetos.

Espectro de M57 (nebulosa de la Lyra)
obtenido con y sin rendija

© Christian Buil

http://www.astrosurf.com/buil/us/spe6/planet.htm

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ESPECTROSCOPÍA:

Espectróscopía sin rendija

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