AS2020: Astronomía Contemporánea

Instrumentación Astronómica I.

Profesor: José Maza Sancho

7 Diciembre 2011

Propiedades básicas de la luz y la materia

Newton descubrió que la luz blanca es una mezcla de luz de todos los colores del arcoiris.

Este fenómeno se llama la dispersión de la luz.

La luz dispersada se llama “espectro” modo abreviado de decir “distribución espectral de energía radiante”.

El científico británico William H. Wollaston (1766-1828) descubrió, in 1804, que el espectro solar tiene líneas oscuras.

El óptico alemán Joseph Fraunhofer (1787-1826) estudió el espectro solar a partir de 1814.

Joseph von Fraunhofer (1787-1826)

La luz es una onda. La longitud de onda de la luz es: 4,500 A para el azul (450 nm) 5,000 A para el verde (500 nm) 6,000 A para el amarillo (600 nm) 7,000 A para el rojo (700 nm)

La teoría cuántica visualiza la luz como “fotones”, quanta de luz.

¿En qué consiste la materia?

Aprendiendo de la luz

Leyes de Kirchhoff: En 1859 el físico alemán Gustav Kirchhoff

(1824-1887) publicó las leyes del análisis espectral.

¿Cómo podemos conocer la temperatura de las estrellas y planetas a partir de la luz?

En 1900 el físico alemán Max Plack (1858-1947) publicó la explicación de la radiación de cuerpo negro:

Donde h es la constante de Plack: h = 6,626 × 10-34 J s.

€

Bλ T( ) =2hc 2 /λ5

ehc / λkT −1

Ley de Wien

€

λmax × T = 0,29K [cm ×K]

Ley de Stefan-Boltzmann

F T 4

Efecto Doppler

En 1842 el físico austríaco Christian Doppler (1803-1853) descubrió que una onda presenta a un observador una distinta longitud de onda según la fuente emisora se acerque o se aleje del observador.

Efecto Doppler

El efecto Doppler se aplica a cualquier clase de onda, ya sea sonora o luminosa.

Donde “v” es la velociodad relativa Y “c” es la velocidad de la luz. Esta fórmula es válida sólo si v <<< c

€

Δλλ

vc

Efecto Doppler cosmológico

€

z ≡Δλλ o

€

1+ z =λλ o

=1+ v c1 − v c

Espectros estelaresClasificación de Harvard

Imagen de placa de prisma objetivo