खगोलीय स्पेक्ट्रोग्राफ
खगोलीय स्पेक्ट्रोग्राफ प्रकाश को उसकी घटक तरंग दैर्ध्य में फैलाते हैं, जो खगोलीय पिंडों की संरचना, तापमान, गति और भौतिक स्थितियों को प्रकट करने वाली वर्णक्रमीय रेखाओं और निरंतरता को रिकॉर्ड करते हैं।
Definition
एक खगोलीय स्पेक्ट्रोग्राफ एक उपकरण है जो एक ग्रेटिंग या प्रिज्म जैसे फैलाने वाले तत्व का उपयोग करके आने वाले प्रकाश को तरंग दैर्ध्य द्वारा एक डिटेक्टर पर फैलाता है, जिससे एक स्पेक्ट्रम उत्पन्न होता है जिससे स्रोत के भौतिक गुण प्राप्त होते हैं।
Scope
यह विषय स्लिट और फाइबर-फेड स्पेक्ट्रोग्राफ, परावर्तन और वॉल्यूम-फेज होलोग्राफिक ग्रेटिंग और उच्च क्रम में उपयोग किए जाने वाले ईशेल ग्रेटिंग सहित फैलाने वाले तत्वों, वर्णक्रमीय विभेदन की परिभाषा और सीमाओं, ईशेल ऑर्डर को अलग करने के लिए क्रॉस-डिस्पर्शन, तरंग दैर्ध्य और फ्लक्स अंशांकन, और रेडियल-वेग एक्सोप्लैनेट खोजों के लिए उपयोग किए जाने वाले सटीक स्पेक्ट्रोग्राफ को शामिल करता है।
Core questions
- प्रकाश कैसे फैलता है और वर्णक्रमीय विभेदन क्या निर्धारित करता है?
- उच्च विभेदन के लिए ईशेल ग्रेटिंग और क्रॉस-डिस्पर्शन का उपयोग क्यों किया जाता है?
- तरंग दैर्ध्य और फ्लक्स में स्पेक्ट्रा को कैसे कैलिब्रेट किया जाता है?
- रेडियल-वेग स्पेक्ट्रोग्राफ की अत्यधिक स्थिरता क्या सक्षम करती है?
Key theories
- ग्रेटिंग समीकरण और विभेदन
- एक ग्रेटिंग तरंग दैर्ध्य और ग्रूव रिक्ति द्वारा निर्धारित कोणों पर प्रकाश को विवर्तित करता है, और विभेदन शक्ति प्रबुद्ध ग्रूव की संख्या और विवर्तन क्रम के साथ बढ़ती है।
- ईशेल स्पेक्ट्रोस्कोपी
- उच्च क्रम में उपयोग किए जाने वाले मोटे तौर पर रूल्ड ईशेल ग्रेटिंग व्यापक तरंग दैर्ध्य कवरेज पर उच्च विभेदन देते हैं, जिसमें एक दूसरा क्रॉस-डिस्पर्सर ओवरलैपिंग ऑर्डर को एक द्वि-आयामी डिटेक्टर पर अलग करता है।
- तरंग दैर्ध्य अंशांकन और स्थिरता
- आर्क लैंप, गैस अवशोषण सेल और लेजर आवृत्ति कंघी तरंग दैर्ध्य संदर्भ प्रदान करते हैं, और अत्यधिक यांत्रिक और थर्मल स्थिरीकरण सटीक स्पेक्ट्रोग्राफ को प्रति सेकंड एक मीटर से बेहतर वेग को मापने की अनुमति देता है।
Clinical relevance
स्पेक्ट्रोस्कोपी खगोल भौतिकी का प्राथमिक उपकरण है, जो रासायनिक प्रचुरता, तापमान, घनत्व, रेडशिफ्ट और वेग प्रदान करता है; उच्च-सटीकता वाले स्पेक्ट्रोग्राफ छोटे तारकीय डगमगाहट के माध्यम से एक्सोप्लैनेट का पता लगाते हैं और ब्रह्मांड के विस्तार को मापते हैं।
History
फ्रॉनहोफर ने सौर स्पेक्ट्रम में काली रेखाओं को सूचीबद्ध किया और शुरुआती विवर्तन ग्रेटिंग का निर्माण किया, और हगिन्स ने 1860 के दशक में तारों पर स्पेक्ट्रोस्कोपी लागू की। रूल्ड और बाद में होलोग्राफिक ग्रेटिंग, ईशेल प्रारूप, और अल्ट्रा-स्थिर फाइबर-फेड डिजाइन ने एक्सोप्लैनेट का पता लगाने के लिए आवश्यक स्तर तक संकल्प और सटीकता को उत्तरोत्तर बढ़ाया।
Key figures
- Joseph von Fraunhofer
- William Huggins
- Albert Michelson
Related topics
Seminal works
- eversberg2015
- schroeder2000
Frequently asked questions
- एक स्पेक्ट्रम खगोलविदों को क्या बता सकता है जो एक छवि नहीं बता सकती?
- एक स्पेक्ट्रम यह बताता है कि एक स्रोत किन तरंग दैर्ध्य को उत्सर्जित या अवशोषित करता है, इसकी रासायनिक संरचना, तापमान, घनत्व, चुंबकीय क्षेत्र और डॉपलर शिफ्ट के माध्यम से दृष्टि की रेखा के साथ गति को एन्कोड करता है। ये भौतिक गुण एक साधारण छवि में अदृश्य होते हैं, जो केवल चमक और स्थिति को रिकॉर्ड करती है।
- ईशेल स्पेक्ट्रोग्राफ इतने व्यापक रूप से क्यों उपयोग किए जाते हैं?
- उच्च विवर्तन क्रम में संचालित एक ईशेल ग्रेटिंग उच्च वर्णक्रमीय विभेदन प्रदान करता है, और एक क्रॉस-डिस्पर्सर जोड़ने से कई ओवरलैपिंग ऑर्डर एक ही डिटेक्टर पर ढेर हो जाते हैं। यह एक कॉम्पैक्ट उपकरण में उच्च विभेदन और व्यापक तरंग दैर्ध्य कवरेज दोनों देता है, जो तारकीय स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए आदर्श है।