探究流星光谱的拍摄

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1、探究流星光谱的拍摄研究时间:2012.3.20—2012.12.30学校：乌鲁木齐市第一中学班级：高二年级5班指导老师：高兴组长：张卓馨第一执笔人：张卓馨小组成员：张卓馨程思浩（北京二中）吴燕杰张子璇摘要在天文学中，分光观测开启了天体物理学的大门；在流星天文学中，光谱观测同样扮演着重要的加色。流星光谱的获取，可以帮助人们了解流星及其母彗星的物理化学性质，为地球大气层提供各种数据和证据。由爱好者进行光谱拍摄，天文学家进行光谱的后期分析，紧密的配合，让流星光谱领域发展迅速。而在我国业余天文界，流星光谱领域正是一个很大的空白。我组经过9个多月的研究与实践，最终确定了一套可行的，

2、拍摄流星光谱的方法。并成功获取的8张英仙座流星光谱和3张双子座流星光谱。寄予了捷克的流星天文学专家以进行更多的科研工作。正文课题：探究流星光谱及拍摄一课题来源与简介1什么是流星光谱流星是指运行在星际空间的流星体（通常包括宇宙尘粒和固体块等空间物质）在接近地球时由于受到地球引力的摄动而被地球吸引，从而进入地球大气层，并与大气摩擦燃烧所产生的光迹。而光谱，是通过分光原件把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长（频率）和强度的记录。流星幸运地具有了像星云（当然也像上面提到的极光）一样的线状的发射谱线，而不是像太阳一样是连续谱上有吸收线。2获取流星光谱的意义在天文学中，分光观测开启

3、了天体物理学的大门；在流星天文学中，光谱观测同样扮演着重要的角色。流星光谱的获取，可以帮助我们了解流星的物理化学性质，还可以捉供研究流星体分布（distribution）、流星群组成，流星体定轨、流星群演化和地球大气层的各种数据和证据。3课题来源世界上第一张流星光谱的照片是1897年由哈佛天文台的Pickering先生意外得到的，第一个成功运作的流星光谱拍摄项目始于1904年的莫斯科。然而在之后20年里，全球仍只有8张流星光谱。口前，在流星光谱领域，天文爱好者与天文学家之间的紧密配合，为流星光谱的发展提供了一条可行的道路。而在我国业余天文界，流星光谱正是一个很大的空白领域

4、。于是我组决定，在实践中探索流星光谱及其拍摄方法。自此，开始了我们的研究性学习。二探究过程1确定扌h摄基本思路首先，我们通过查阅资料，获取了一些外国天文爱好者拍摄流星光谱的的资料，结合自身，确定了我们组的拍摄基本思路。资料主要来源国际流行组织（TMO）的官方网站。（详见附图一）2扌11摄器材1）分光原件的选取拍摄流星光谱的分光原件共有两种，棱镜价格便宜，光损失少,但有些笨重。光栅反之。最终处于价格因素，我们选用棱镜进行物端分光。但市血上并没有卖与我们器材相配套的棱镜。我组所用棱镜，由我组程思浩（北京二中）亲手设计并选材，并由成都光学仪器厂制作而成。详见附图2附图3及附文《

5、棱镜的制作》2）分光仪，旋转快门及交流电源适配器在经历过第一次的扌n摄后，为优化拍摄效果。我们制作了旋转快门及交流电源适配器来满足更多的扌n摄需求。并制作了简易的分光仪以使组员们对光谱有更多的了解。以上三样均有我组张卓馨同学亲手制作。（详见附录）3）其他器材拍摄工具我们选用的是佳能E0S600D单反相机及快门线，为克服地球自转，保持取景位置，我们选用信达NEQ6赤道仪。为进行电脑操控拍摄，我们选用了笔记本电脑连接赤道仪的方法。还有云台，固定胶条等。拍摄参数的确定通过5,21和7,12日的活动，我们拍摄了钠灯及恒星的光谱（详见附图4,附图5）进行器材的测试，以及扌fl摄参数

6、的选取。主要确定了一下6点。1赤道仪极轴校准及使用2曝光时间的选取3光圈值的选取4取景位置5ISO值的选取6确定焦点其中每一点都是我们经过了反复的试验与斟酌而确定的，详见附文《流星光谱扌ri摄参数的选定》3正式拍摄流星光谱最终，我们选择的在每年8月12日前后出现极大流量的英仙座流星雨时进行首次流星光谱的拍摄。当晚ZHR约为100左右,连续观测9个小时，共获取图片625张，共计11.3GBo（详见附图5附图6附图7）观测地点：新疆天文台南山观测基地（详见附文《英仙流星雨之夜》）在成功扌n摄过一次流星光谱后，我们又进行了反思与研讨，修改了一些拍摄参数，优化了我们的扌n摄设备，

7、（旋转快门及交流电源适配器）在12月14日又一次进行了双子座流星光谱的拍摄，由于天气原因，我们只进行了约两个小时的拍摄，又获取了3张双子座流星光谱。观测地点：新疆天文台南山观测基地4光谱图片的后期处理与分析非常幸运，通过我们的努力，共获取了11张流星光谱的照片。首先，我们用《MATLBE矩阵实验室》软件编写了一段程序，找出625张照片中，我们拍到的有流星出现的照片（详见附图8）然后用IMAGEJ软件制作了流星光谱的光谱图，以便于后期的分析（附图9）后又用PHOTOSHOP软件对拍到的流星光谱进行测光（附图10）用以上参数，对流