Изведанное и интересное

С 1880 г. в астрономии начали систематически использовать фотографию. В наше время свыше 50% всех астрономических наблюдений осуществляют путем фотографи­рования небесных объектов. Фотографическая эмульсия, в отличие от глаза, способна накапливать кванты света, на ней одновременно появ­ляются изображения сотен и тысяч светил. Такие изображения опре­деленного участка неба или объекта могут сохраняться много лет. В наше время небо фотографируют на цветную эмульсию, что дает возможность определять, например, особенности структуры газовых туманностей и т. п.

Если I — продолжительность экспозиции в минутах, то предельная звездная величина зафиксированного объекта оценивается формулой

- 14,8- + 2,5 1§ О -Ь 1,25 !§ г, (12.2)

где В – в см. При В = 250 см и * = 100 мин фотографическая звездная величина равна 24′”.

Однако за пределами земной атмосферы такой же телескоп способен улавливать сигналы, поступающие от объектов, которые в 40 раз слабее (до 28″). ‘

С 40-х годов XX в. успешно используют фотоэлектронные умножи­тели, в которых поток фотонов, поступающий от небесного светила, пре­вращается в электрический ток. Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) — это стеклянный прозрачный баллон, в котором создан вакуум и в кото­рый вмонтированы фотокатод, эмиттеры или диноды (общим коли­чеством до двух десятков) и анод. Все они имеют выводы, на которые подаются всевозрастающие электрические потенциалы. Электрон, вырванный вследствие фотоэффекта из фотокатода, ускоряется в элек­трическом поле, ударяется о поверхность первого эмиттера и выбивает из него несколько электронов, которые, в свою очередь, двигаются в на­правлении второго эмиттера, ударяются о него и выбивают еще большее количество электронов и т. д.

В итоге количество электронов, попадающих на анод, будет в 10”-10^ раз больше начального количества, вырванного из катода.

С начала 70-х годов XX в. в астрономии используются приемники, действие которых основывается на явлении внутреннего фотоэффекта.

присущего всем полупроводникам. Для снижения шумов прибор охлаждают до температуры жидкого азота (77 К). Одним из вариантов таких фотоприемников являются приборы с зарядовой связью (ПЗС, англоязычная аббревиатура ССВ). В этом случае электроны, освободив­шиеся при поглош;ении вегцеством фотонов, хранятся в отдельных элементах кремниевой кристаллической пластинки — пикселах, а считываюп];ее устройство подсчитывает и регистрирует величину накопленного реального заряда.

Благодаря применению ПЗС предельная звездная величина, которую, например, можно зарегистрировать на 5-метровом рефлек­торе, возросла с 25″ до 28″‘, то есть появилась возможность регистри­ровать потоки, которые в 16 раз слабее. Для достижения такого прогресса со старыми (фотографическими) приемниками, надо было бы построить оптический телескоп с диаметром зеркала 31м.