天文觀(guān)測(cè)方法ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-25 23:59 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電望 遠(yuǎn)鏡的研制，開(kāi)始天文觀(guān)測(cè)研究。 賴(lài)爾就是其中最杰出的代表 射電源光學(xué)對(duì)應(yīng)體的確認(rèn) 發(fā)現(xiàn)的新射電源是什么？首先就是要 尋找它有沒(méi)有光學(xué)對(duì)應(yīng)體。 但是，由于當(dāng)時(shí)的射電望遠(yuǎn)鏡的分辨 能力太差，分辨角只能達(dá)到幾角分，甚至 幾度。在這個(gè)空間范圍內(nèi)包含了許多光學(xué) 天體，根本無(wú)法確認(rèn)和哪一個(gè)對(duì)應(yīng)。 只有當(dāng)射電望遠(yuǎn)鏡的分辨能力達(dá)到角 秒級(jí)時(shí)，這種尋找光學(xué)對(duì)應(yīng)體的工作才能 進(jìn)行。 干涉儀原理圖 ? 由兩面拋物面天線(xiàn) 構(gòu)成 ? 天體電波投到天線(xiàn)， 由傳輸線(xiàn)引到接收機(jī) 進(jìn)行相加（干涉） ?干涉的結(jié)果取決于 兩路電波到達(dá)會(huì)聚 點(diǎn)的相位 ?兩路電波有路程差 BC， 而且 BC隨天 體的周日運(yùn)動(dòng)而變化 波的干涉 ?A,B同相 相加增強(qiáng) ?B,C反相 相加抵銷(xiāo) ?C,D不同相 來(lái)自射電點(diǎn)源”的單頻信號(hào)不能同時(shí)到達(dá) 兩面天線(xiàn)，要相差一段路程。若這段路程 差正好前，分辨角的公式依然是 這里的 d已不是單個(gè)天線(xiàn)的直徑，而是 兩面天線(xiàn)之間的距離了。分辨角不再由 單天線(xiàn)的口徑?jīng)Q定，使得天文學(xué)家有可 能利用小口徑的天線(xiàn)獲得高分辨能力。 這是一次革命性的變化。 d?? ? 賴(lài)爾的故事 ? 賴(lài)爾 1881年 9月 27日生于英格蘭，祖父是 天文愛(ài)好者，有一臺(tái)天文望遠(yuǎn)鏡，幼年的 他就喜愛(ài)上天文。中學(xué)時(shí)他對(duì)無(wú)線(xiàn)電學(xué)產(chǎn) 生了濃厚的興趣，成為業(yè)余無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者。 ? 賴(lài)爾進(jìn)人牛津大學(xué)攻讀物理， 1939年， 他一畢業(yè)就到卡文迪什實(shí)驗(yàn)室從事雷達(dá)天線(xiàn) 的研制。 第二次世界大戰(zhàn)期間，賴(lài)爾應(yīng)征入伍。 他的無(wú)線(xiàn)電專(zhuān)長(zhǎng)曾幫助他立下了戰(zhàn)功。 曾從事研制機(jī)載雷達(dá)天線(xiàn)系統(tǒng)，研制厘 米波雷達(dá)的測(cè)試設(shè)備，還參與研制干擾 德國(guó)預(yù)警雷達(dá)的發(fā)射機(jī)等。 二戰(zhàn)結(jié)束后，賴(lài)爾回到劍橋大學(xué)卡文 迪什實(shí)驗(yàn)室，從事射電天文研究。他面 臨巨大的困難，但卻也獲得了絕好的機(jī) 遇，他們從事的是一項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性研究工作， 一項(xiàng)開(kāi)辟新領(lǐng)域的工作。 射電干涉儀提高分辨率 ? 最大可動(dòng)單個(gè)天線(xiàn)直徑 100米 最大固定天線(xiàn) 305米 ? 干涉儀的基線(xiàn)至少可達(dá) ， 分辨率比 305米天線(xiàn)高 100倍，達(dá)到 光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的分辨率 ? 在天線(xiàn)口徑相同時(shí)，基線(xiàn)是決定 分辨率的唯一因素 ? 進(jìn)一步增加基線(xiàn) ,如幾千千米，在長(zhǎng) 距離傳輸過(guò)程中因溫度變化導(dǎo)致電 波相位變化，無(wú)法實(shí)現(xiàn)干涉。 甚長(zhǎng)基線(xiàn)干涉儀原理 60年代末，美、加天文學(xué)家試驗(yàn)成功 ? 用兩臺(tái)分處兩地的射電望遠(yuǎn)鏡同時(shí)觀(guān)測(cè) 同一個(gè)射電源，把接收到的天體電波分 別紀(jì)錄在磁帶上，然后把兩副磁帶拿到 一起處理。 ? 兩路的電波頻率必須完全一致（原子鐘） ? 紀(jì)錄上要有十分準(zhǔn)確的時(shí)間標(biāo)志（原子 鐘） ? 一萬(wàn)千米的基線(xiàn)可提供萬(wàn)分之幾角秒的 分辨率。 4，綜合孔徑射電 望遠(yuǎn)鏡 雙天線(xiàn)干涉儀只有一維分辨率，不 能給出天體的圖象。 1948年以后，賴(lài)爾把觀(guān)測(cè)研究目標(biāo) 從太陽(yáng)轉(zhuǎn)向太陽(yáng)系外廣闊的空間，期 望搜索更多的射電源。他發(fā)現(xiàn)雙天線(xiàn) 干涉儀的缺陷或不足。賴(lài)爾 提出用孔 徑綜合技術(shù)來(lái)解決射電天文望遠(yuǎn)鏡的 高分辨率、高靈敏度和成像能力等一 系列難題。 把拋物面天 線(xiàn)劃分為
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