[iulian90]

Am construit si un celostat cu doua oglinzi obisnuite acum cateva zile, pentru a directiona si mentine lumina solara spre fanta spectroscopului atunci cand studiez sau fotografiez spectrul solar , insa abia astazi am reusit sa il testez ,din cauza vremii, dar functioneaza bine si mentine fascicolul de lumina indreptat spre fanta spectroscopului, nemaifiind nevoie sa reglez eu oglinda des pentru a reflecta lumina spre fanta, celostatul face aceasta treaba automat. L-am adaptat pe montura Bresser ,care dispune de motorizare, nu am mai facut eu mecanism de urmarire, fiind mult mai usor sa il adaptez pe montura.
Practic am fixat numai una din oglinzi pe axa RA a monturii, acolo unde se monteaza luneta polara, adaptand suportul oglinzii (furca) la flansa care vine infiletata pe capatul inferior al axei RA si care servea la fixarea lunetei polare in mod normal, fara sa modific nimic de pe montura. Am folosit niste saibe mari si un surub cu care am prins suportul oglinzii de flansa apoi am infiletat-o pe axa RA a monturii.
Cealalta oglinda (fixa) am fixat-o tot pe un suport tip furca ,dar nu pe montura ci separat, pe o bucata dreptunghiulara din Pal, care vine pus pe scaunul pe care vine asezat si spectroscopul, asa cum se vede in pozele de mai jos. A doua oglinda este dubla, cu o parte plana si una concava care poate servi la concentrarea fascicolului pe geamul mat din fata fantei, sporind luminozitatea, care este util mai ales in modul vizual, unde cu geamul mat pus inaintea fantei spectrul devine mai lat si mai uniform dar cam intunecat, iar cu partea concava a oglinzii fixe ce reflecta si concentreaza lumina pe geamul mat, spectrul devine mai luminos si mai bine vizibil in modul vizual. In modul foto pot compensa din expunere si nu e nevoie sa indrept oglinda cu partea concava spre fanta , este de ajuns partea plana a oglinzii ca sa reflecte lumnina spre fanta fara sa o concentreze.

Am repetat capturile la spectrul solar atat cu filtrele UHC si Orange 21 cat si fara, de data asta nu am mai facut doar cateva poze singulare ,ci scurte filmari a cate 200 cadre fiecare , pe care le-am stackat iar imaginile rezultate au iesit mai faine ,rezultand niste spectre mai frumoase si curate, fara zgomot ca versinile anterioare. Am cautat sa fac capturile cu expunere si amplificare constanta pentru a scoate in evidenta curba de lumina a spectrului solar corespunzator radiatiei termice a unui corp negru , insa a trebuit sa maresc gama dinamica la maxim pentru ca si extremitatile foarte slab luminoase ale spectrului (UV si IR indepartat) sa apara mai bine, fara sa surpaexpuna zonele cele mai luminoase din spectrul solar (din zona verde-galben). De asemenea spectrul solar apare mai scurt decat in versiunile anterioare, datorita intunecarii accentuate din portiunea IR indepartata si a faptului ca nu mai mai compensat expunerea in infrarosu, pentru a pastra nemodificata curba de lumina a spectrului solar.

[catalin dumitru]

Foarte tare !! Mai trebuie să faci o ultimă măsurătoare , să vezi cam cât de sus ridică piciorul cățelul ăla somnoros .

[Erwin]

Bravo!

Sper că mătușa ta nu te-a certat că i-ai luat oglinzile de machiaj din baie!

Acum serios, oglinda celostatului la ce viteză trebuie să se rotească pe axa RA ca raza de la Soare să rămână pe aceeași direcție?

[iulian90]

Nu i-am luat oglinzile matusii ci le-am cumparat de la un magazin si sunt mai mari decat oglinda ei.
Le-am ales mai mari pentru a nu produce vignetare prea mare si pentru a asigura un fascicul mai larg care sa compenseze eventualele erori de tracking in cazul in care montura nu este bine pusa in pol (ziua e dificil de pus in pol , nu ai repere decat poate Soarele ).
Viteza de tracking este egala cu cea de rotatie a Pamantului adica normala datorita faptului ca oglinda mobila a celostatului este pozitionata in asa fel incat centrul ei optic sa coincida cu axa RA a monturii ,oglinda fiind inclinata cu 45 grade fata de axa RA iar fasciculul de lumina este reflectat in lungul axei RA spre oglinda fixa , in acest fel fasciculul isi mentine pozitia indiferent de pozitia Soarelui pe cer intr-un anunit moment al zilei . In drumul sau fasciculul intalneste oglinda fixa asezata in asa fel incat centrui ei sa coincida cu axa RA a monturii , care reflecta fasciculul spre spectroscopul asezat sub trepiedul monturii.
Am vazut cateva schite de celostat insa oglinzile sunt pozitionate si orientate diferit fata de schema care am folosit-o eu si poate si viteza de tracking ar fi diferita de cea normala pentru a asigura mentinerea fasciculului de lumina in aceeasi pozitie la iesire din celostat. Pentru mine a fost mai simpla aceasta schema in care lumina solara sa fie reflectata in lungul axei de rotatie de oglinda mobila pentru ca mai apoi sa fie reflectata spre spectroscop de a doua oglinda fixa ,nefiind nevoie de o viteza de tracking diferita de cea normala.
Inclinatia oglinzii mobile este in medie de 45 grade fata de axa RA ,dar poate fi modificata in functie de declinatia Soarelui, in functie de anotimp ,oglinda putand fi mai putin inclinata vara si mai mult inclinata iarna.

[iulian90]

Buna ziua tuturor.

Astazi am facut o proba cu noua camera Point Grey ,primita de la Marius (aka dmtr69) , pe spectroscop, ca tot era senin si Soarele batea puternic si am scanat spectrul solar. Am ramas tare uimit sa vad ce imagini faine cu spectrul solar ofera aceasta camera, incomparabil mai bune si mai clare decat cele oferite de camera Philips Toucam.
Liniile Fraunhofer se vad mai subtiri si mai clare cu aceasta noua camera, fiind monocroma, claritatea si sensibilitatea se mentin foarte bune si in zonele rosu, albastru si violet a spectrului, unde cu camera Philips claritatea si luminozitatea spectului scadeau din cauza matricei Bayer de pe senzorul color si a faptului ca numarul de pixeli rosii si albastri este de doua ori mai redus decat al pixelilor verzi. Cu noua camera nu am aceste probleme.

Camera Point Grey este mai sensibila in UV apropiat, are un senzor cu rezolutie mai mare, cu pixelsize mai mic (3,75 microni) si o arie ceva mai mare decat senzorul camerei Philips, ceea ce inseamna un camp mai larg ce cuprinde mai mult din spectru, o claritate mai buna a liniilor de absorbtie si o uniformizare mai buna a luminozitatii de-a lungul spectrului, fara zone intunecate ca la camerele color. Plus ca are un fps mai mare si trag capturile de trei ori mai rapid decat cu Philips Toucam.

Am tras capturi la intreg spectru ,de la UV apropiat pana la IR indepartat, vreo 70 la numar si am procesat cateva din ele deocamdata, dar o sa ma ocup de restul in urmatoarele zile si voi reveni cu rezultatele finale cand termin prelucrarea.

Intre timp am gasit un soft de prelucrare si analiza a spectrelor, se numeste Visual Spec si cu el pot analiza atat spectre intregi (bineinteles, sa nu fie prea mari imaginile) cat si portiuni mai mici din spectru, generand un grafic cu curba de luminozitate a spectrului si care merge si etalonat in Angstromi.
Mi-a luat ceva timp pana m-am obisnuit cu softul, pentru ca accepta numai fisiere "qmips" (nu stiu ce fle de fisiere mai sunt si acelea) ,fits sau bmp. Dintre acestea prefer cu fits sa lucrez pe acest soft, nu comprima informatia si pot converti fisiere tiff in fits la nevoie ca sa le pot deschide cu acest soft.
Are posibilitatea de a face comparatie cu linii cunoscute al e elementelor chimice, avand o lista generoasa cu linii apartinand diferitelor elemente, astfel putand afla elementele chimice dintr-un spectru anume.
O chestie ciudata la acest soft este ca are tendinta de a supraexpune imaginile daca histograma este de 50% sau mai mare (ca in prima imagine cu Visual Spec), trebuie subexpuse sau intunecate in Photoshop (histograma la 25%) imaginile ce urmeaza a fi convertrite in fits si deschise cu softul Visual Spec pentru a nu le mai supraexpune (la fel ca in a doua imagine cu Visual Spec).
In rest softul este fain si usor de folosit.

[Erwin]

Foarte interesant, Iulian! Poți să-mi zici care ar fi limitele, în UV sau IR la care ajungi acum?

[iulian90]

Din ce am observat , sensibilitatea noii camere in IR ajunge tot pana la 1000 nm sau 10000 angstromi, dar in UV este mai sensibila si ajunge cel putin pana la 370 nm sau 3700 angstromi ,dar mecanismul de reglaj al spectroscopului nu permite explorarea spectrului mai adanc in UV mai indepartat. As putea sa mai fac o mica modificare la mecanism in asa fel incat sa pot ajunge macar pana la lungimea de unda de 350 nm, pana unde scade sensibilitatea camerei.

Am mai observat un lucru in zona UV, focalizarea se modifica exponential in asa fel incat daca focalizez portiunea centrala din imaginea cu spectrul , spre marginile din stanga si dreapta liniile spectrale apar defocalizate si este din cauza cromatismului obiectivelor acromate folosite atat la colimator cat si la luneta analizoare. De asemenea si in IR focalizarea se modifica substantial insa nu atat de drastic ca in UV.
Oricum ,cu noua camera Point Grey performanta spectroscopului a crescut semnificativ.

PS: am pus si doua imagini cu capatul dinspre UV al spectrului solar (care contin si graficul si etalonarea spectrului), una facuta camera Point Grey ,cealalta cu camera Philips Toucam. Se observa ca imaginea facuta cu Point Grey este mai luminoasa si mai detaliata, limita ajungand la 3754 A fata de 3857 A in cazul camerei Philips. In IR inca nu am ajuns cu prelucrarea si etalonarea imaginilor, deocamdata mai am de lucru cu portiunea vizibila a spectrului, care sper ca astazi sau maine sa termin, apoi voi incepe cu portiunea IR, unde va fi mai dificil sa etalonez spectrul intrucat exista prea putine indicii si informatii pe net despre portiunea IR a spectrului solar. La varianta de spectru facuta cu Point Grey am pus doua imagini cu spectrul UV, una monocrom, asa cum a facut-o camera, cealalta colorata in purpuriu in Photpshop.

[Erwin]

Mulțumesc. Spor pe mai departe!

[iulian90]

Salut tuturor.

Vin cu actualizari in privinta spectroscopiei: spectroscopul cu retea de difractie i-am construit o noua carcasa asta-vara, din lemn de brad lacuit, avand un aspect mai frumos, totodata i-am inlocuit surubul de reglaj cu un surub special de reglaj cu gradatii, primit de la Erwin anul trecut, ce provine de pe spectrofotometrul de la care provine si reteaua de difractie, iar in interior constructia am modificat-o substantial, eliminand acea oglinda care reflecta lumina venita de la colimator, acesta fiind indreptat direct spre reteaua de difractie, iar arcul ce tinea tras suportul retelei spre surubul de reglaj l-am inlocuit cu un elastic gros care se comporta mai bine. Deasemenea, surubul de reglaj l-am mutat intr-o alta pozitie, in spatele spectroscopului, determinata de sensul gradatiilor gravate pe surub care sunt in ordine inversa fata de gradatiile trecute de mine pe vechiul surub de reglaj. Desi surubul are gradatii direct in nanometri, nu am reusit sa calibrez specroscopul in asa fel incat sa pot folosi gradatiile de pe surub, probabil din cauza focalei lunetei de analizare si a colimatorului care nu mai corespund cu focala colimatorului original de pe spectrofotometrul de pe care provin reteaua de difractie si surubul de reglaj, si chiar colimatorul, care insa are focala modificata cu un element barlow, pentru a forma o imagine a fantei mai subtire.

ZIlele trecute am mai construit un alt spectroscop, cu prisme de binoclu de data asta, mai mic , usor si mai compact, conceput pentru a putea fi montat pe luneta sau telescop, cu scopul de a observa spectrele stelare.
Se stie ca o prisma are o eficienta luminoasa superioara retelelor de difractie cand vine vorba de spectre stelare care sunt slab luminoase, de aceea am ales sa il construiesc cu doua prisme de binoclu in tandem.
Spectroscopul mai include un obiectiv de 25mm f/4 pe post de colimator, montat la intrare dupa barelul de 1,25" care se monteaza in portocularul unui telescop sau luneta, si luneta analizoare alcatuita dintr-un alt obiectiv de 25mm f/4 si un ocular de binoclu de 10mm focala, care impreuna cu prismele si colimatorul formeaza un grup optic cu raport 1:1, deci fara marire, practic ca si cum ocularul lunetei analizoare ar fi montat direct pe telescop.

In practica am intampinat unele dificultati ,dintre care cea mai de seama problema cu backfocus pozitiv teribil de mare, trebuind un prelungitor optic destul de lung pentru a putea focaliza clar la infinit, de aceea nu am reusit decat pe luneta de 80/900mm cu diagonala de 2" pe post de prelungitor optic sa montez acest spectroscop.
O alta problema am intampinat-o la constructie, anume unghiul sub care iese fascicolul dispersat spre luneta analizoare, carcasa nu o proiectasem corect, iar spectrul nu aparea in luneta analizoare, asa ca am "carpit-o" cu niste pene din textolit pentru ca luneta sa fie montata la unghiul corespunzator. Dar am trecut si peste asta.

Intr-o seara acum 4-5 zile am reusit sa testez spectroscopul cu prisme pe luneta de 80/900 la stele. Prima tinta a fost Rigel din Orion.
Cand am pus ochiul la ocular am zarit un spectru subtire destul de luminos si colorat, fara linii de absorbtie, apoi am mutat pe Betelgeuse si am zarit linii de absorbtie pe aproape tot spectrul ,de la albastru pana la rosu, insa se observa destul de greu in spectrul atat de subtire, cel putin la fel de greu ca in cazul ocularului-spectroscop cu bucata de CD construit acum 4 ani la care luminozitatea spectrului era mai scazuta , dar spectrul era mai lat. Deci trebuie putin latit spectrul ca liniile sa poata fi distinse mai usor (probabil o lentila cilindrica ca colimator ar fi mai indicata). Dar e interesant spectroscopul intrucat ofera spectre mai luminoase decat o retea de difractie din CD/DVD.
Am reusit sa fac si cateva poze cu spectrul stelei Betelgeuse la ocular cu telefonul.

O particularitate la prisme, care ar fi un dezavantaj in anumite privinte este aceea ca spectrul nu este liniar ca la retelele de difractie, portiunea albastra fiind mult extinsa in comparatie cu portiunea rosie.

Acum lucrez la un alt proiect, de spectrograf cu prisme de binoclu care sa fie montat in fata teleobiectivului foto Albinar 85-200mm f/4, cu scopul de a fotografia spectre stelare cu camera Canon 450D la expuneri lungi.
Voi folosi tot doua prisme in tandem, montate pe un capac de spray care vine montat pe partera frontala a teleobiectivului. Cu acest spectrograf voi incerca sa fotografiez spectrele stelare la cele mai luminoase stele cu magnitudini de pana la 3-4, intrucat deschiderea teleobiectivului va fi limitata la f/8-10 ca urmare a dimensiunii mici a prismelor de binoclu (cu latime de 22mm) ce intra in constructia acestui tip de spectrograf. Pe viitor daca voi putea face rost de prisme mai mari , voi putea mari deschiderea teleobiectivului pana la f/6 sau chiar la maxim si sa castige sensibilitate in fotografierea spectrelor unor stele mai slab luminoase. Cand va fi finalizat ,voi prezenta aici spectrograful si constructia sa.

[Erwin]

Wow, felicitări!

Prismele de binoclu au dispersia mică. Trebuie folosită o prismă cu dispersie mare și cu unghi de 60 grade (echilaterală) din câte am văzut. Pentru UV se folosesc prisme din quartz iar pentru IR se folosesc prisme din sare. Am recuperat astfel de prisme din alte spectroscoape Zeiss SPECORD, dar cea din sare e mătuită pentru că a fost expusă la umezeală prea mult timp. Era montată într-un cilindru încălzit care trebuia să țină prisma mereu la căldură ca să nu fie afectată de condens. Nu prea am timp, dar am de gând să încerc să fac un spectroscop UV cu cea din quartz. E mare, spectroscopul va sta pe masă și aduc lumina de la Soare cu un celostat.

[iulian90]

Multumesc pentru felicitari Tavi.

Da, prismele de binoclu care sunt facute din sticla optica Crown BK7 au dispersie mica , de numai 0,923° pentru portiunea de spectru vizibil intre 400 si 700nm, de aceea am folosit 2 prisme in tandem, care ofera o dispersie de 1,6° in portiunea vizibila a spectrului. Pe de alta parte cu cat luneta analizoare are o focala mai mare cu atat mai mare se va vedea spectrul in ocular sau pe senzorul camerei.
Stiu ca pentru portiunea UV a spectrului trebuie folosite prisme din cuart, intrucat sticla optica devine opaca pentru razele UV, in timp ce cuartul ramane transparent pentru UV pana adanc spre 100nm, caci este transparent si pentru liniile intense ale mercurului de 185 si 254nm .
Nu stiam insa , pana de curand , ca pentru IR se folosesc prisme din sare. Sarea din ce am aflat recent ,ar avea un index de refractie similar sticlei Bk7 in domeniul vizibil dar o dispersie mai mica, in timp ce in IR mai indepartat (>1000nm) dispersia ar creste exponential si indicele de refractie ar scade. In IR indepartat o prisma din sticla optica ar avea o dispersie foarte mica, aproape neglijabila, panta curbei indexului de refractie fiind aproape orizontala la peste 700nm , si mai ales dupa 1000nm. De aceea in IR se folosesc prisme din sare.

https://refractiveindex.info/?shelf=main&a...mp;page=Li

[Erwin]

Eu am o mulțime de prisme de binoclu, cu ani în urmă le-am adunat în ideea să fac un spectroscop de genul celor cu 7 prisme. Cred că ai avut și tu unul din ăsta, cu 3 sau 5 prisme?

[iulian90]

Da, am construit un spectroscop cu 5 prisme in urma cu 5 ani, insa era ceva mai mare si mai greoi, nu era destinat pentru montarea pe telescop si nu era asa rigid ca spectroscopul cu 2 prisme facut recent.
Dar la sfarsitul lui 2019 renuntasem la el in favoarea spectroscoapelor facute cu retea de difractie din DVD care erau mai usoare si mai compacte si ofereau un spectru mai liniar, chiar daca mai intunecos.
Insa pentru spectre stelare prismele sunt clar avantajate fata de retelele de difractie, asa ca am revenit la ideea construirii unui spectroscop cu prisme pentru observarea spectrelor stelare si astfel am ajuns la a construi spectroscopul cu 2 prisme prezentat mai sus.

Aseara am mai observat spectrele stelelor Sirius si Betelgeuse , atat cu spectroscopul cu prisme montat pe luneta de 80/900mm cat si cu un CD si un DVD, pus in fata ocularului pe telescopul de 150/1400mm pe post de retea de difractie cu reflexie si am constatat ca spectroscopul cu prisme ofera un spectru mai luminos decat CD-ul si DVD-ul insa subtire si in pofida dispersiei mici a prismelor de binoclu, spectrul se situa ca marime intre spectrul oferit de CD si cel oferit de DVD, gratie lunetei analizoare care mareste imaginea spectrului mic oferit de prisme.

[Mircea Pteancu]

Felicitari Iulian !

Spor la constructiile ATM si la cercetarile cu mijloace proprii.
Se zbate in tine sa iasa la lumina un suflet de savant.

Parerea mea: chiar daca rezultatele pe care le obtii nu zguduie stiinta din temelii, ele ar trebui prezentate intr-un mod mai formal, in niste referate sau comunicari, cu ocazia unor conferinte sau simpozioane.
SRPAC nu va avea conferinta anul acesta, poate cu alte ocazii.
Daca nu doresti sa participi la activitati publice, ai putea publica niste articole in revistele romanesti de Astronomie.

Mircea

[Erwin]

Am avut o tentativă anul trecut, însă din cauza unor probleme cu o colegă ce trebuia să ne ajute să publicăm un articol pe tema spectrului solar, nu am mai finalizat cum se cuvine lucrarea. Nu am renunțat la idee, o vom relua când va fi timp.