Fotometrický systém v astronomii je soubor spektrálních pásem s dobře definovanou závislostí citlivosti na vlnové délce . Citlivost závisí na použitých optických systémech, detektorech a filtrech. Pro každý fotometrický systém je definována sada primárních fotometrických standardů – hvězdy s „přesně“ známou magnitudou v každém pásmu.
Hvězdná fotometrie se zrodila ještě před zrodem fotografie. V katalogu Bonn Review bylo poprvé uvedeno velké pole hvězdných magnitud, vytvořené pomocí odhadů oka. Později se magnitudy začaly určovat s příchodem fotografie. Ukázalo se, že hvězdné velikosti stejných svítidel, měřené okem a fotograficky, se mohou značně lišit. To pochází ze skutečnosti, že maximální citlivost lidského oka je na vlnové délce asi 5500 Á a první fotografické desky měly maximální citlivost v kratším rozsahu vlnových délek, asi 4000 Á . S příchodem panchromatických fotografických desek, jejichž citlivost zhruba odpovídá citlivosti lidského oka, bylo možné vytvořit dvouřádkový fotometrický systém, nazývaný mezinárodní systém hvězdných magnitud . Rozdíl mezi hvězdnými magnitudami svítidel ve dvou rozsazích se začal nazývat barevný index .
První fotometrický systém v moderním smyslu sestrojil Harold Johnson [1] na konci čtyřicátých let. Doposud zůstává nejběžnějším, přestože již bylo vytvořeno více než 200 nových, přísnějších fotometrických systémů.
V případě astronomických objektů má fotometrie dva hlavní úkoly:
V závislosti na nastavených úlohách se používá fotometrický systém s požadovanou sadou fotometrických pásem a standardů.
Každé zařízení má různou citlivost v různých rozsazích spektra. Závislost citlivosti zařízení na vlnové délce se nazývá křivka odezvy zařízení . Pokud je zařízení nakonfigurováno tak, aby pracovalo v nějakém pásmu fotometrického systému, mluví se o křivce odezvy fotometrického pásma .
B. Strömgren na počátku 60. let XX. navrhl použít následující rozdělení fotometrických systémů:
Kritériem byla poloviční šířka (šířka na úrovni 50% přenosu vzhledem k maximu). U širokopásmových systémů tato hodnota přesahuje 300 Å , u úzkopásmových systémů je menší než 100 Å .
Širokopásmové systémy vznikly realizací přirozených fotometrických pásem, jako je křivka spektrální světelné účinnosti účinku monochromatického záření na oko, křivka citlivosti fotografické desky apod. Mezi výhody takových systémů patří vysoká pronikavost, křivka spektrální světelné účinnosti, křivka efektu monochromatického záření na oko atd. protože při fotografování vyžadují méně času. Jejich společnou nevýhodou je, že ve velkém rozsahu spektra může existovat mnoho různých vlastností, které jsou během měření zprůměrovány. Nejznámějším širokopásmovým systémem je UBV.
Hranice úzkopásmových systémů je volena tak, aby se vlastnosti záření v každém filtru jen málo lišily od monochromatického. Takové pásy se nazývají kvazi-monochromatické.
Středopásmové systémy jsou velmi oblíbené, protože kombinují výhody širokopásmových a úzkopásmových systémů. Na jedné straně jsou jejich pásma dostatečně široká, aby bylo možné provést měření docela slabých hvězd v rozumném čase, na druhé straně jsou pásma dostatečně úzká na to, aby změřila pouze nezbytné části spektra potřebné k řešení úloh.
Písmenné označení |
Průměrná efektivní vlnová délka λeff standardního světelného filtru [2] , nm |
Šířka pásma při poloviční intenzitě [2] Δλ, nm |
Možnosti označení |
Vysvětlení |
---|---|---|---|---|
UV | ||||
U | 365 | 66 | ty, ty, ty* | "U" znamená ultrafialové záření |
Viditelné | ||||
B | 445 | 94 | b | "B" znamená "modrá" |
PROTI | 551 | 88 | v, v' | "V" znamená "viditelný" |
G [3] | 564 | 128 | G' | "G" znamená "zelená" |
R | 658 | 138 | r, r', R', Rc , Re , Rj | "R" znamená "červená" |
blízko infračerveného | ||||
já | 806 | 149 | i, i', I c , I e , I j | "Já" znamená "infračervené" |
Z | 900 [4] | z, z' | ||
Y | 1020 | 120 | y | |
J | 1220 | 213 | J', Js | |
H | 1630 | 307 | ||
K | 2190 | 390 | K kontinuum, K' , Ks , K dlouhé , K8, nbK |
|
L | 3450 | 472 | L', nbL' | |
střední infračervené | ||||
M | 4750 | 460 | M', nbM | |
N | 10500 | 2500 | ||
Q | 21 000 [5] | 5800 [5] | Q' |
Úplný seznam fotometrických systémů najdete na The Asiago Database on Photometric Systems .