實(shí)驗(yàn)十三 變星的光電測(cè)光

1、實(shí)驗(yàn)十三 變星的光電測(cè)光一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握變星的光電較差測(cè)光方法二、實(shí)驗(yàn)儀器 40cm反射望遠(yuǎn)鏡附加光電光度計(jì)1. 光電光度計(jì)光電光度計(jì)包括有光電頭和光電流測(cè)量系統(tǒng)兩個(gè)組成部分。(1) 光電頭光電頭包括光欄，場(chǎng)透鏡，濾光片和光電倍增管。 光電倍增管可以選用德國(guó)的EMI型或美國(guó)的 1P21型光電倍增管做為探測(cè)器,配備U、B、V標(biāo)準(zhǔn)濾光片，使光電測(cè)光系統(tǒng)符合標(biāo)準(zhǔn)的UBV測(cè)光系統(tǒng)。濾光片要安裝在一個(gè)可轉(zhuǎn)的盤(pán)上用計(jì)算機(jī)控制它的旋轉(zhuǎn)（也可以手動(dòng)）。在夏季最好對(duì)光電倍增管制冷,以減小光電倍增管的暗流。光電倍增管必須裝在一個(gè)密閉的金屬盒子里以防止外界的磁場(chǎng)干擾。光電頭中應(yīng)當(dāng)設(shè)置一處可以安裝目鏡以便觀察星象有

2、無(wú)在光欄中。即光子脈沖計(jì)數(shù)器(2) 光電流測(cè)量系統(tǒng)包括高壓電源和直流放大器或光子脈沖計(jì)數(shù)器。光電倍增管的高壓電源是負(fù)高壓，要求穩(wěn)定性好且可調(diào)節(jié)。高壓的穩(wěn)定性要好于0.1% , 對(duì)于EMI光電倍增管要求有21.5 keV的直流高壓電源。 光電倍增管出來(lái)的信號(hào)要通過(guò)直流放大器或脈沖計(jì)數(shù)器將電流信號(hào)放大以便測(cè)量。直流放大器的輸出給出的是平均的電流值，光電脈沖器輸出是光電子脈沖數(shù)；電流放大器將信號(hào)放大到1mA以上，而且要有良好的線性。三、實(shí)驗(yàn)原理 變星測(cè)光最好用較差法,即選一顆光度不變的標(biāo)準(zhǔn)星(可參見(jiàn)實(shí)驗(yàn)十九的表sh19.1)與變星(參見(jiàn)表sh13.1)做比較測(cè)量。要求被選的比較星與變星有三近：位置相

3、近，亮度相近和顏色相近。為了監(jiān)測(cè)比較星的變化，還需要再選擇一個(gè)光度不變的校驗(yàn)星。利用變星星表選取一些較亮的變星（根據(jù)望遠(yuǎn)鏡的口徑和觀測(cè)地的大氣情況而定）作為測(cè)光對(duì)象。測(cè)量變星(x)與比較星(c)的星等差（先由測(cè)量出的電流或光脈沖數(shù)換算成星等）, m(t)=mx(t)mc(t) 式中mx(t)為t 時(shí)刻所測(cè)的變星的星等； mc(t)為t 時(shí)刻所測(cè)比較星的星等。 m(t)是變星與比較星的星等差。四、觀測(cè)步驟1首先選擇好濾光片(如黃色，對(duì)應(yīng)V星等)，然后把比較星導(dǎo)入望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)的光欄中心，測(cè)量比較星的亮度，然后將星移出光欄，測(cè)量天空背景的亮度。2把變星導(dǎo)入光欄中心，測(cè)量變星的亮度, 然后再測(cè)其附近的天

4、空背景亮度。3上述過(guò)程重復(fù)兩次后再把校驗(yàn)星導(dǎo)入光欄中心，測(cè)校驗(yàn)星的亮度，然后再測(cè)附近天空背景亮度?？砂慈缦鲁绦蜻M(jìn)行（在計(jì)算機(jī)中先預(yù)定好觀測(cè)程序與記錄的項(xiàng)目） 比較星天光變星天光比較星天光變星天光較驗(yàn)星天光 記錄星光與天光的觀測(cè)時(shí)間（北京時(shí)間）和觀測(cè)的光電流（或光電子脈沖數(shù)）五、資料處理和分析1變星與比較星的星等差的計(jì)算 由觀測(cè)記錄變星、變星周?chē)奶旃?、比較星、較驗(yàn)星及其周?chē)奶旃獾墓怆娒}沖數(shù)(或光電流值)。設(shè)在V波段變星(x)和比較星(c)的光電流數(shù)值減去天光的數(shù)值為dvx；相應(yīng)的比較星減去天光數(shù)值dvc , 首先將數(shù)值換算為星等差，即可求得變星與比較星的星等差v v = 2.5lg(dvx

5、/dvc )2對(duì)資料作大氣消光改正如果在大氣外觀測(cè)兩顆星的星等差為v0 v0 = vKv F(z)xF(z)c 方程式中Kv為大氣消光系數(shù)，F(xiàn)(z)x和F(z)c 分別為變星與比較星的大氣質(zhì)量函數(shù)。由于天體高度h不同（或說(shuō)天頂距z不同）,所穿過(guò)的地球大氣的密度不同，對(duì)天體的消光程度就不同。在天體的天頂距z 75°時(shí)有，F(xiàn)(z)= secz。利用最小二乘法可解出大氣消光系數(shù)和大氣外的星等差（詳見(jiàn)實(shí)驗(yàn)十八“大氣消光光電觀測(cè)”實(shí)驗(yàn)）。在用較差方法進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，可以不做二次大氣消光系數(shù)的改正和星等歸化。當(dāng)用CCD照相時(shí)，若變星與比較星同時(shí)出現(xiàn)在CCD視場(chǎng)內(nèi)，同時(shí)拍攝，可不用作大氣消光改正，直接

6、測(cè)量得到變星與比較星的星等差v。表sh13.1 較亮的變星星表星 名星座名赤經(jīng)(2000)(h) (m)赤緯(2000) (°) (' )極大 極小/星等周 期/天其他星名CG And仙女座0 00.745 156.32 6.423.73975SAO 53568 Cas仙后座0 09.659 122.25 2.310.10430 Peg飛馬座0 13.715 142.80 2.870.157495AO Cas仙后座0 17.751 266.07 6.243.523487U Cep仙王座1 02.381 536.75 9.242.4930475Phe鳳凰座1 08.855 12

7、3.92 4.421.6697671UV Cet鯨魚(yú)座1 38.817 586.8 12.95Cet鯨魚(yú)座2 19.802 562.0 10.1333.80芻藁增二Cas仙后座2 29.867 264.45 4.531.74050Cet鯨魚(yú)座2 39.900 224.05 4.100.16113668UMi小熊座2 42.189 181.92 2.073.969778北極星Per英仙座3 08.740 592.12 3.402.86730大陵五GK Per英仙座3 31.243 540.2 14.0Per英仙座3 44.932 193.79 3.854.419171DO Eri波江座3 55.

8、312 065.97 6.0012.448Eri波江座3 58.413 292.95 Tau金牛座4 01.212 313.3 3.803.952955VW Hyi水蛇座4 09.171 188.4 14.427.8T Tau金牛座4 42.822 588.4 13.51 Ori獵戶座4 53.014 164.65 4.8830.295 Ori獵戶座4 54.702 273.7 3.773.70045Aur御夫座5 02.643 502.92 3.839892Aur御夫座5 03.141 053.70 3.97972.160Lep天兔座5 13.316 122.97 3.362Aur御夫座5

9、17.346 000.06 0.15104.023五車(chē)二Ori獵戶座5 24.902 233.14 3.357.98926Ori獵戶座5 36.701 121.68 1.71參宿二Tau金牛座5 38.221 092.90 3.03SU Tau金牛座5 49.119 049.1 16.0T Aur御夫座5 49.839 114.1 15.5N1891Col天鴿座5 53.433 484.85 4.920.64BH Cam鹿豹座5 55.064 592.37 2.53Ori獵戶座5 55.607 240.40 1.32110參宿四Aur御夫座6 00.244 571.89 1.983.96004

10、21Aur御夫座6 00.337 134.85 4.923.62Pic繪架座6 10.554 584.65 4.91.672541Gem雙子座6 15.422 303.2 3.9232.9鉞CMa大犬座6 23.117 581.93 2.000.25003軍市一Gem雙子座6 23.522 312.76 3.021 CMa大犬座6 32.223 264.33 4.360.2095755WW Aur御夫座6 32.532 275.79 6.542.52501922RR Pic繪架座6 35.662 381.2 12.42N1925Gem雙子座7 04.620 333.66 4.1610.1508

11、2L2 Pup船尾座7 13.544 392.6 6.2140.4229 CMa大犬座7 19.024 354.84 5.334.393407YZ CMi小犬座7 44.703 348.6 12.932.780964U Gem雙子座7 55.122 008.2 14.9103V Pup船尾座7 58.249 154.7 5.21.4544877Pup船尾座8 07.924 202.7 2.80.140881432 Vel船帆座8 09.847 221.6 1.8CP Pup船尾座8 11.835 210.5 >17.0N1942Vel船帆座9 08.343 282.14 2.22W UM

12、a大熊座9 43.855 577.9 8.630.33363696R Leo獅子座9 47.611 264.4 11.3312.43UMa大熊座9 51.659 003.77 3.860.16AD Leo獅子座10 19.719 529.41 10.94Car船底座10 45.159 520.8 7.9Hya長(zhǎng)蛇座11 53.433 574.2 4.222.36Cen半人馬座12 08.850 462.51 2.65UW Cen半人馬座12 43.354 329.1 >14.5Cru南十字座12 48.259 441.23 1.310.19UMa大熊座12 54.455 551.76 1

13、.795.0887玉衡(北斗五)2 CVn獵犬座12 56.438 162.84 2.985.46939常陳一RS CVn獵犬座13 10.635 567.93 9.144.79781 Vir室女座13 25.711 120.97 1.044.01454角宿一78 Vir室女座13 34.6+ 03 374.91 4.993.722cen半人馬座13 50.142 312.92 3.47Cen半人馬座14 04.460 250.61 0.0450.1571 Lup豺狼座14 26.745 164.36 4.430.177365Cen半人馬座14 36.142 122.30 2.411.28Lu

14、p豺狼座14 42.547 262.28 2.310.25986444 Boo牧夫座15 04.1+47 376.5 7.10.2678160CrB北冕座15 28.2+29 043.65 3.7218.487CrB北冕座15 35.1+26 412.21 2.3217.359907貫索四RR CrB北冕座15 41.4+38 338.4 10.160.8R CrB北冕座15 48.6+28 095.71 14.8T CrB北冕座15 59.5+25 552.0 10.829000N1946SX Her武仙座16 07.5+24 558.6 10.9102.90Sco天蝎座16 21.725

15、372.94 3.060.2468406心宿一sco天蝎座16 29.926 270.88 1.80心宿二(大火)UMi小熊座16 45.1+82 014.22 4.2839.48091 Sco天蝎座16 52.538 042.80 3.081.44026907Her武仙座17 15.0+14 233 4帝座Oph蛇夫座17 22.525 003.25 3.290.140531V843 Oph蛇夫座17 30.621 292.5 >19.0SN1604Sco天蝎座17 34.237 071.59 1.650.2137015尾宿八Sco天蝎座17 43.139 022.39 2.420.1

16、9987V566 Oph蛇夫座17 56.9+04 597.5 7.960.40964660DQ Her武仙座18 07.5+45 511.3 15.6N1934AC Her武仙座18 30.3+21 527.43 9.7475.4619Lyr天琴座18 37.2+38 480.03 0.020.07織女一Sct盾牌座18 42.809 034.98 5.160.19377R Sct盾牌座18 47.505 424.45 8.20140.05V603 Aq1天鷹座18 48.9+00 351.4 12.03N1918Lyr天琴座18 50.4+33 223.34 4.3412.93578漸臺(tái)二

17、Pav孔雀座18 57.867 133.94 4.759.088CrA南冕座18 59.337 064.74 5.000.5914264V3880 Sgr人馬座19 08.922 141.8 2.8550RY Sgr人馬座19 16.533 316.00 >15.0Sgr人馬座19 22.215 564.3 4.4137.939RR Lyr天琴座19 25.5+42 477.06 8.120.566867CK Vu1狐貍座19 47.6+27 192.7 >17.0N1670Cyg天鵝座19 50.6+32 553.3 14.2406.93SV Vul狐貍座19 51.5+27 2

18、86.73 7.7645.035V476 Cyg天鵝座19 58.4+53 372.0 16.2N1920V1300 Aq1天鷹座20 10.406 162.2 3.2680R Sge天箭座20 14.1+16 449.46 11.4670.594V444 Cyg天鵝座20 19.5+38 448.3 8.64.212424U Cyg天鵝座20 19.6+47 545.9 12.1462.40Cyg天鵝座20 41.7+45 191.25天津四HR Del海豚座20 42.3+19 103.70 12.38N1967Del海豚座20 43.9+15 064.39 4.490.158V1489

19、Cyg天鵝座20 46.4+40 070.38 1.101280V1500 Cyg天鵝座21 11.6+48 092.22 >21N1975Cep仙王座21 28.8+70 363.16 3.270.1904881上衛(wèi)增一SS Cyg天鵝座21 42.7+43 358.2 12.450.1Cep仙王座21 43.8+58 493.43 5.1730Peg飛馬座21 44.6+09 550.7 3.5危宿三Cap摩羯座21 47.516 052.81 3.051.0227688PR Cep仙王座21 58.0+56 441.48 1.86CP Lac蝎虎座22 15.7+55 372.1

20、15.6N1936Cep仙王座22 29.5+58 283.48 4.375.366341DI Lac蝎虎座22 35.8+52 434.3 14.9N1910Gru天鶴座22 43.246 502.0 2.3EV Lac蝎虎座22 46.9+44 208.28 11.83Peg飛馬座23 04.2+28 082.31 2.74室宿二And仙女座23 38.0+46 303.69 3.9754.33Z Aqr寶瓶座23 52.215 519.5 12.0135.5*在“其他星名”欄中，N是新星，N后的數(shù)字是發(fā)現(xiàn)年份*本星表摘自星座奧秘探索圖典，作者林完次，渡部潤(rùn)一，2002年。表Sh13.2

21、較暗的變星星表星 名星表名赤 經(jīng)2000.0(h) (m) (s)赤 緯2000.0(°)()()光譜型周 期/天VmaxVmin類(lèi)型光變極小時(shí)刻歷元JD2448500+GP AndHIP 432200 55 18.1+23 09 49A30.078682810.57111.078DSCT0.0385TW CetHIP 844701 48 54.120 53 35G50.31685210.41311.167EW0.1750V1128TauSAO 9362103 49 27.8+12 54 44G00.30537329.64910.241EB0.0620EZ CepHIP 185480

22、3 58 05.4+81 14 230.37900412.19213.550RR0.0376RR GemHIP 3566707 21 33.5+30 52 59A80.39729210.84712.096RR0.3535VZ CncSAO 9803508 40 52.1+09 49 27A9III0.1783637.3627.994SXPHE0.0830AE UMaHIP 4718109 36 53.2+44 04 01A90.086017511.04911.576SXPHE0.0176GW UMaSAO 4345310 44 11.3+44 40 44F3V0.2031949.4749.97

23、6RR0.1160AM LeoSAO 9941311 02 10.9+09 53 43F8Vn0.3657989.2569.760EW0.3310RZ ComHIP 6141412 35 05.1+23 20 14G0Vn0.33850910.48311.224EW0.2160U ComHIP 6180912 40 03.2+27 29 56A90.29273611.52512.106RR0.2650HW VirHIP 6215712 44 20.208 40 170.233439010.50111.039EA0.1981AU VirHIP 6544513 24 48.006 58 45A00

24、.34322111.44112.037RR0.0040SX UMaHIP 6554713 26 13.5+56 15 25A8.50.307139510.61811.221RR0.2340TV BooHIP 6975914 16 36.6+42 21 36B90.31255710.71411.349RR0.0510VW BooHIP 6982614 17 26.1+12 34 04G50.34231810.60411.203EW0.0510AC BooHIP 7310314 56 28.1+46 21 44F8Vn0.35244110.08410.683EW0.2960VZ LibHIP 76

25、05015 31 51.815 41 10F50.35825610.37710.940DSCT0.0730RV CrBHIP 7997416 19 25.9+29 42 48A10.33158811.20611.796RR0.3036DY HerHIP 8090316 31 17.9 +11 59 52A9III0.148630910.23810.788SXPHE0.1385TW HerHIP 8768117 54 31.2+30 24 38F60.39959910.54612.103RR0.2590V417 AqlSAO 12482419 35 24.1+05 50 18G2V0.37031

26、510.61711.297EW0.3680XX CygHIP 9873720 03 15.7+58 57 17A0.134865811.38612.318SXPHE0.0014YZ CapHD 35843121 19 32.415 07 01F50.27346111.12911.632RR0.1830AV PegHIP10793521 52 02.8+22 34 29F00.3903789.94811.072RR0.2202BB PegHIP 11049322 22 56.9+16 19 28F80.36150511.05511.731EW0.0150CY AqrHIP 11171922 37

27、 47.8+01 32 04B80.61038810.51111.260SXPHE0.0300DY PegHD 21854923 08 51.2+17 12 56F50.07292610.11610.695SXPHE0.0370VZ PegHIP 11694223 42 16.3+24 54 58A00.30649311.71412.251RR0.1070U PegSAO 10893323 57 58.5+15 57 10G2V0.3747789.59610.171EW0.1320注：第2欄：SAOSmithsonian 天體物理臺(tái)星表；HIP依巴谷星表；HDHenry Draper Catalogue，簡(jiǎn)稱HD星表。第9欄類(lèi)型：DSCT盾牌座型變星，SXPHE鳳凰座SX型變星，類(lèi)似盾牌座型變星；RR天琴座RR型變星；EW大熊座W型食雙星；EB天琴座型食雙星；EA：大陵五型食雙星本星表由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)胡景耀研究員提供圖sh13.1 食變雙星的光變示意圖3星等歸化由于各臺(tái)站盡管都使用鍍鋁的反射望遠(yuǎn)鏡及采用規(guī)定的濾光片和光電倍增管，但是其儀器系統(tǒng)的分光響應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)系