स्पेक्ट्रोग्राफ और फोकल-प्लेन उपकरण
स्पेक्ट्रोग्राफ और फोकल-प्लेन उपकरण वे बैक-एंड डिवाइस हैं जो एक दूरबीन द्वारा प्राप्त प्रकाश को फैलाते, प्रतिबिंबित करते, समयबद्ध करते या विश्लेषण करते हैं, जिससे एकत्रित फोटॉन स्पेक्ट्रा, छवियां, चमक माप और ध्रुवीकरण डेटा में परिवर्तित होते हैं।
Definition
फोकल-प्लेन उपकरण वे ऑप्टिकल और इलेक्ट्रॉनिक असेंबली हैं जिन्हें एकत्रित प्रकाश से वैज्ञानिक जानकारी निकालने के लिए दूरबीन के फोकस पर रखा जाता है, चाहे उसे स्पेक्ट्रम में फैलाकर, एक छवि बनाकर, उसकी तीव्रता को मापकर, या उसके ध्रुवीकरण का विश्लेषण करके।
Scope
यह क्षेत्र विसरक स्पेक्ट्रोग्राफ और उनकी ग्रेटिंग, इमेजिंग कैमरे और फोटोमीटर, प्रकाश के ध्रुवीकरण को मापने वाले पोलारिमीटर, और उन्नत तकनीकें जैसे कि इंटीग्रल-फील्ड और मल्टी-ऑब्जेक्ट स्पेक्ट्रोस्कोपी को शामिल करता है जो एक साथ कई लक्ष्यों के लिए और क्षेत्रों में स्पेक्ट्रा रिकॉर्ड करते हैं।
Sub-topics
Core questions
- तारों के प्रकाश को स्पेक्ट्रम में कैसे फैलाया जाता है और किस रिज़ॉल्यूशन पर?
- छवियां और सटीक चमक माप कैसे प्राप्त किए जाते हैं?
- खगोलीय प्रकाश का ध्रुवीकरण कैसे मापा जाता है?
- कई लक्ष्यों के लिए या एक पूरे क्षेत्र में एक साथ स्पेक्ट्रा कैसे रिकॉर्ड किए जा सकते हैं?
Key theories
- फैलाव और वर्णक्रमीय रिज़ॉल्यूशन
- एक विवर्तन ग्रेटिंग या प्रिज्म तरंग दैर्ध्य द्वारा प्रकाश को फैलाता है, और प्राप्त करने योग्य वर्णक्रमीय रिज़ॉल्यूशन फैलाने वाले तत्व, स्लिट की चौड़ाई और ऑप्टिक्स द्वारा निर्धारित होता है, जो यह नियंत्रित करता है कि एक स्पेक्ट्रम क्या भौतिक विवरण प्रकट कर सकता है।
- थ्रूपुट और मल्टीप्लेक्सिंग
- उपकरण डिजाइन रिज़ॉल्यूशन, तरंग दैर्ध्य कवरेज और क्षेत्र को थ्रूपुट के साथ संतुलित करता है, और कई स्लिट्स, फाइबर या स्थानिक तत्वों को मल्टीप्लेक्स करने से प्रति एक्सपोजर वैज्ञानिक उपज में काफी वृद्धि होती है।
- ध्रुवीकरण विश्लेषण
- एक डिटेक्टर के साथ वेव प्लेट्स और ध्रुवीकरण बीम स्प्लिटर को मिलाकर, उपकरण प्रकाश की ध्रुवीकरण स्थिति को मापते हैं, जो चुंबकीय क्षेत्रों, प्रकीर्णन ज्यामिति और धूल के गुणों को एन्कोड करता है।
Clinical relevance
फोकल-प्लेन उपकरण यह निर्धारित करते हैं कि एक दूरबीन क्या विज्ञान कर सकती है; स्पेक्ट्रोस्कोपी रासायनिक संरचना, वेग और भौतिक स्थितियां प्रदान करती है, फोटोमेट्री चमक और परिवर्तनशीलता प्रदान करती है, और पोलारिमेट्री चुंबकीय क्षेत्रों की जांच करती है, जिससे उपकरण डिजाइन दूरबीन जितना ही निर्णायक हो जाता है।
History
फ्रौनहोफर द्वारा सौर वर्णक्रमीय रेखाओं का मानचित्रण और उन्नीसवीं शताब्दी में हगिन्स और अन्य द्वारा तारों पर स्पेक्ट्रोस्कोपी का अनुप्रयोग खगोल भौतिकी की नींव थी। उपकरण एकल-स्लिट स्पेक्ट्रोग्राफ और फोटोमीटर से बढ़कर आज के मल्टीप्लेक्स, इंटीग्रल-फील्ड और पोलारिमेट्रिक सिस्टम बन गए हैं जो इलेक्ट्रॉनिक डिटेक्टरों को फीड करते हैं।
Key figures
- Joseph von Fraunhofer
- William Huggins
- Henry Draper
Related topics
Seminal works
- kitchin2013
- schroeder2000
- eversberg2015
Frequently asked questions
- एक दूरबीन को केवल एक डिटेक्टर के बजाय अलग-अलग उपकरणों की आवश्यकता क्यों होती है?
- एक नंगा डिटेक्टर केवल एक छवि रिकॉर्ड करता है। एक तारे की संरचना, वेग, चमक या ध्रुवीकरण को मापने के लिए, प्रकाश को पहले एक समर्पित उपकरण द्वारा फैलाया, फ़िल्टर किया या विश्लेषण किया जाना चाहिए। विभिन्न वैज्ञानिक प्रश्नों के लिए विभिन्न फोकल-प्लेन उपकरणों की आवश्यकता होती है, जिन्हें अक्सर एक ही दूरबीन पर बदला जाता है।
- एक उपकरण के वर्णक्रमीय रिज़ॉल्यूशन से क्या अभिप्राय है?
- वर्णक्रमीय रिज़ॉल्यूशन यह है कि एक उपकरण कितनी बारीकी से आसन्न तरंग दैर्ध्य को अलग कर सकता है, जिसे अक्सर तरंग दैर्ध्य को सबसे छोटे पहचानने योग्य तरंग दैर्ध्य अंतर से विभाजित करके उद्धृत किया जाता है। उच्च रिज़ॉल्यूशन संकीर्ण वर्णक्रमीय विशेषताओं और छोटे वेग बदलावों को प्रकट करता है लेकिन प्रकाश को पतला फैलाता है, जिसके लिए चमकीले लक्ष्यों या लंबे एक्सपोजर की आवश्यकता होती है।