實(shí)驗(yàn)十二目視雙星的CCD觀測(cè)

1、實(shí)驗(yàn)十二 目視雙星的CCD觀測(cè)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握CCD照相方法及對(duì)目視雙星角距和方位角的測(cè)量方法二、實(shí)驗(yàn)儀器 Meade LX系列望遠(yuǎn)鏡附加ST系列CCD照相機(jī)本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)對(duì)雙星的CCD成像，直接用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)確定雙星的角距()和方位角()，這比傳統(tǒng)的用動(dòng)絲測(cè)微鏡來(lái)測(cè)量更加簡(jiǎn)單，且精度也較高。ST系列CCD的性能及使用方法可參看實(shí)驗(yàn)十六。選擇雙星的原則為：1.兩個(gè)子星的星等范圍在4m 9m。2.角距較大(根據(jù)觀測(cè)所在地的大氣情況，最好大于5)。3.根據(jù)觀測(cè)季節(jié)，選取赤經(jīng)赤緯合適的雙星。雙星在觀測(cè)時(shí)天頂距不要太大，以免影響觀測(cè)效果。表sh12.1 可供選擇的目視雙星ADS SAO星號(hào)赤經(jīng)(200

2、0)(h) (m) (s)赤緯(2000)()()()m1, m2角距離/方位角/()光譜型ADS 1 A 1093700 02 36.09 +66 05 566.0, 7.515.2070 G0BDS 71 A 406200 14 02.61 +76 01 377.1, 7.976.3103 MaADS 191 A 10908700 14 58.82 +08 49 155.9, 8.111.6148 F0ADS 1563 A 7505101 57 55.72 +23 35 454.8, 7.637.4046 A5BDS 1116 AC 7517102 09 25.34 +25 56 235.

3、1, 8.6105.9278 F0ADS 1683 A 5533002 10 52.83 +39 02 226.0, 6.716.6035 A0BDS 1094 A 459402 12 49.91 +79 41 296.5, 7.155.3276 A3ADS 2582 A 7597003 31 20.75 +27 34 186.5, 6.911.3270 A0ADS 2735 A 7612203 44 37.18 +27 53 506.7, 7.0126.7043 F0ADS 2984 A 1303104 07 51.39 +62 19 487.0, 7.117.9304 B0ADS 3137

4、 A 7655804 20 21.22 +27 21 025.1, 9.052.1250 K0ads4200AB 7731305 36 26.38+21 59 357.2, 7.83.6 268F8BDS 2867 A 11298005 37 53.45+00 5 8077.2, 7.980.1031B6VADS 5705 AC13406107 01 27.05 -03 07 037.9, 9.023.2005B3HD 729659795208 36 22.31+13 45 557.7, 8.443.5133A0ADS 6900 136111 08 37 50.4-06 48 256.7, 8

5、.561.0202G0HD 73665 8033308 40 06.4 +20 00 28.6.5, 6.5149.8151K0HD 76813 6117708 59 32.6 +32 25 065.6, 8.789.6295G5HD 78610 13661209 09 08.6 -01 35 167.4, 12.0 53.2328K5ADS7260 8072309 15 33.32+27 55 197.9, 10.38.0061F8HD 776002711209 05 45.18+50 16 368.1, 8.379.2258G5ADS718211742809 06 44.43+02 48

6、367.9, 8.211.5273F5HD88849709910 17 50.55 +71 03 386.7, 7.316.6171A7HD 90125 11827810 24 13.18 +02 22 046.4, 6.7212.264G9V2 / 8HD 90386 11829910 26 09.20 +03 55 576.6, 8.5116.3192A2HD 90839 2767010 30 37.58 +55 58 494.8, 9.0120.0304F8VADS 7979 A 8158310 55 36.82 +24 44 594.5, 6.36.5 110A1VHD 97334 6

7、245111 12 32.35 +35 48 506.3, 7.9138.7 070G0VADS 8100 A 732011 15 11.90 +73 28 307.6, 8.254.5104K5ADS 8162 A 11886411 26 45.32 +03 00 476.2, 7.928.7149K0IVADS 8434 A 2825312 08 07.07 +55 27 508.0, 8.422.3082F8ADS 8450 A 2828712 11 27.76 +53 25 177.5, 7.712.7221K0ADS 9338 A 10113814 40 43.57 +16 25 0

8、64.9, 5.85.6108A0ADS 9728 A 14067215 38 40.08 -08 47 296.5, 6.611.9188 F8BDS 7631 A 2960715 38 54.58 +57 27 427.6, 9.191.2205 M3ADS 9737 A 6483415 39 22.67 +36 38 085.1, 6.06.3305 B8BDS 7480 A 6502416 01 02.66 +33 18 125.5, 9.989.6071 F8BDS 7535 A 841516 04 48.96 +70 15 426.7, 9.346.7084 A0ADS 9922

9、A 10192216 06 02.83 +13 19 156.7, 8.536.6323 K0ADS 9933 A 10195116 08 04.53 +17 02 495.3, 6.528.4012 G5HD 149632 10225916 35 26.29 +17 03 266.3, 7.3156.6360 A0HD 15778917 24 54.70+13 19 438.4, 9.326.4326 F8ADS 10562 A 10283517 27 52.25 +11 23 257.0, 8.627.3283 A3ADS 10715 A 8531017 41 05.49 +24 30 4

10、76.5, 6.116.3008 K0ADS 10759 A 889017 41 56.36 +72 08 554.9, 6.130.3015 F5ADS 11061 A 899618 00 09.22 +80 00 145.8, 6.219.0234 F5ADS 11086 A 10340618 07 48.35 +13 04 166.5, 10.242.3138 A0ADS 11089 A 8575318 07 49.56 +26 06 045.9, 6.014.2183 A3HD 184170 3171119 30 12.25 +55 25 216.8, 9.376.3086 K0ADS

11、 12540 A 8730119 30 43.28 +27 57 343.2, 5.434.3054 K0BDS 9448 A 1839519 33 10.07 +60 09 316.4, 8.476.2287 K5ADS 12750 A 105104 19 39 25.34 +16 34 166.6，9.428.2302 K5ADS 12815 A 3189819 41 48.95 +50 31 306.3, 6.439.0134 G0ADS 13092 A 1857519 52 47.68 +64 10 336.8, 8.927.8184 G5ADS 13087 A 14389819 54

12、 37.65 -08 13 385.8, 6.535.7170 B3BDS 9825 A 6925220 00 44.81 +36 35 236.7, 8.470.6202 B9ADS 13783 A 6992920 22 57.65 +39 12 396.6, 8.443.0256 B9ADS 14710 A 8950521 10 32.07 +22 27 166.9, 7.717.9300 A0BDS 10923 A 3332321 19 40.77 +53 03 296.8, 8.848.5301 K2ADS 15493 A 12719621 58 01.45 +05 56 257.3,

13、 7.610.6855.23A2ADS 15600 A 1982722 03 47.45 +64 37 404.6, 6.57.5278 A3ADS 15670 A 3410122 08 36.05 +59 17 227.2, 7.421.6316 A0ADS 16642 14660523 16 35.40-01 35 087.1, 7.75.0031G5ADS 17020 AC 2086623 48 38.97+64 52 346.4, 8.550.4351A0ADS 17079 A 10888323 52 59.94 +11 55 277.3, 7.919.0282 F0三、實(shí)驗(yàn)步驟1將C

14、CD與計(jì)算機(jī)相連，方法參看實(shí)驗(yàn)十六的步驟一到四。主要包括CCD與計(jì)算機(jī)相連，啟動(dòng)CCD與計(jì)算機(jī)，啟動(dòng)CCDops軟件并給CCD制冷。注意：先不要將CCD安裝到望遠(yuǎn)鏡上。2將望遠(yuǎn)鏡指向所要拍攝的天體。用眼睛在導(dǎo)星鏡和主鏡中觀察天體，并將其移到視場(chǎng)中心。若天體不在目鏡視場(chǎng)中，可更換焦距更長(zhǎng)的目鏡，以擴(kuò)大視場(chǎng)。3安裝CCD到望遠(yuǎn)鏡主鏡上，注意：本實(shí)驗(yàn)選取的天體為目視雙星，所以CCD的x,y軸盡量與,分別平行，并應(yīng)確定CCD視場(chǎng)中北的方向（赤緯增加方向）。首次觀測(cè)可由教師選定所觀測(cè)的雙星。4啟動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)。(1)在CCDOPS中，鼠標(biāo)單擊“Camera”菜單項(xiàng)，在下拉菜單中選擇“Focus”（對(duì)焦）項(xiàng)，

15、會(huì)彈出“Focus”對(duì)話框，如圖sh12.1示。圖sh12.1 “Focus”對(duì)話框(2)在“Exposure time”框內(nèi)填入曝光時(shí)間。對(duì)于較亮的天體曝光時(shí)間可選在1s內(nèi)。(3)在“Frame size”列表框中有三個(gè)選項(xiàng)：Full、Planet、Dim。一般應(yīng)選“Dim”，此種方式以降低分辨率來(lái)得到較快的下載與顯示速度。(4)單擊“OK”，CCD即開始按曝光時(shí)間進(jìn)行曝光，并不斷將圖像傳回計(jì)算機(jī)，在顯示器上會(huì)顯示CCD拍得的圖像。注意：望遠(yuǎn)鏡已對(duì)好焦距，不要擰動(dòng)望遠(yuǎn)鏡的對(duì)焦旋鈕。5在CCD對(duì)焦圖像中對(duì)中天體 若天體在CCD對(duì)焦圖像中沒(méi)有對(duì)中，可按動(dòng)望遠(yuǎn)鏡控制手柄，調(diào)整天體位置，直至對(duì)中。注

16、意：應(yīng)選擇望遠(yuǎn)鏡的最低速移動(dòng)方式，每次移動(dòng)不要太多，以免天體移出CCD視場(chǎng)。6拍照(1)單擊“Camera”菜單項(xiàng)，選擇“Grab”選項(xiàng)，出現(xiàn)“Grab”對(duì)話框。(2)“Exposure time”正文框中輸入曝光時(shí)間，恒星一般為110s。注意若兩子星的星等相差較多，應(yīng)適當(dāng)選擇曝光時(shí)間。(3)“Dark frame”列表框中若選“Also”，則先拍暗流，再拍天體。為節(jié)省時(shí)間，也可選“None”，只拍天體，在以后處理時(shí)再去掉暗流。(4)“Image size”列表框中應(yīng)選“Full”項(xiàng)。(5)單擊“OK”，即開始曝光。曝光結(jié)束，應(yīng)將拍得的圖像保存起來(lái)。(6)保存格式有幾種：ST9格式，F(xiàn)its格

17、式等，可根據(jù)需要保存。若要用CCDops軟件處理，應(yīng)選用ST9格式存儲(chǔ)；若要用IRAF等軟件處理，應(yīng)選用Fits格式。注意：在曝光期間應(yīng)保持觀測(cè)室內(nèi)的黑暗，關(guān)閉大門，將計(jì)算機(jī)顯示器亮度調(diào)暗，并不要在室內(nèi)走動(dòng)。7雙星角距與方位角測(cè)量雙星角距離是目視雙星在天球上的角距離，用角分或角秒為單位。方位角是兩子星的連線與南北連線的夾角，從北點(diǎn)向東量度為正，在CCD圖像中順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?北點(diǎn)向西量度)，用度，分，秒表示，處理時(shí)要加以改正。 在CCDops環(huán)境下，打開已保存的雙星圖像，調(diào)出十字絲（參看實(shí)驗(yàn)十六的步驟六），查看并證認(rèn)要分析的目視雙星，并辨認(rèn)出子星一和子星二，確定赤經(jīng)赤緯的方向，進(jìn)而確定北（N）的

18、方向。8檢查望遠(yuǎn)鏡的焦距參數(shù)CCD是二維成像系統(tǒng)，我們?cè)?CCD上直接得到的是直角坐標(biāo)x,y的值。CCDops軟件能將兩子星的直角坐標(biāo)間隔x,y轉(zhuǎn)換并用下式計(jì)算出用角分角秒表示的角距。式中的fl為用英寸表示的望遠(yuǎn)鏡焦距，不同的焦距會(huì)得到不同的角距值。例如：Meade LX200望遠(yuǎn)鏡口徑為40cm(16inch)，焦距為4m(160inch)則fl=160。單擊“Display”菜單項(xiàng)，選擇“Parameters”選項(xiàng)可彈出參數(shù)窗口，顯示當(dāng)前文件的各種參數(shù)，如圖sh12.2所示。查看“Telescope”一欄，看“Focal length”項(xiàng)，是否為“160.00 Inches”(4m)，若不

19、是，則需修改望遠(yuǎn)鏡的焦距參數(shù)。圖sh12.2 “Parameters”參數(shù)窗口9修改望遠(yuǎn)鏡的參數(shù)在用CCD照相之前，可先根據(jù)你所使用的望遠(yuǎn)鏡的口徑和焦距等參數(shù)來(lái)修改CCDops軟件的望遠(yuǎn)鏡參數(shù)設(shè)置。(1) 單擊“Misc”菜單項(xiàng)，選擇“Telescope Setup”選項(xiàng)，可彈出“Telescope Setup”窗口，如圖sh12.3所示。圖sh12.3 “Telescope Setup”窗口在“Focal length” 欄內(nèi),輸入所使用望遠(yuǎn)鏡的焦距（用英寸表示），如4m，可輸入160。另外還可修改觀測(cè)者姓名(Observer)。(2) 單擊“Calculate”按鈕，出現(xiàn)“FOV Calculate”窗口，如圖sh12.4所示，在“Camera”欄內(nèi)選擇所使用的CCD的型號(hào)，在“F/Ratio:”（焦比）欄內(nèi)輸入所使用的望遠(yuǎn)鏡的焦比，如對(duì)Meade LX200望遠(yuǎn)鏡，輸入10。單擊“Calculate”按鈕。(3) 單擊“Done”按鈕。圖sh12.4 “FOV Calculate”窗口10修改CCD照片的參數(shù)在用CCD照相之后，也可根據(jù)你所使用的望遠(yuǎn)鏡的口徑和焦距等參數(shù)來(lái)修改CCD照片的參數(shù)設(shè)置。(1)打開所拍攝的照片。(2)單擊“Utility”菜單項(xiàng)，選