Was bringt einen Beobachter dazu, beim Beobachten einen schmalen Spalt einem breiten vorzuziehen (und umgekehrt)?

In der Spektroskopie führt ein breiter Spalt zu einer geringeren spektralen Auflösung, während ein zu schmaler Spalt den vom Objekt einfallenden Fluss verringert. Nach dem, was ich gelesen habe, scheint es, als ob es immer ein Gleichgewicht zwischen spektraler Auflösung und Durchsatz gibt. Ich suche nach Beispielen, bei denen ein Beobachter ein "Extrem" dem anderen vorzieht. dh. ein sehr schmaler Schlitz oder ein breiter Schlitz (lassen wir schlitzlose Spektren vorerst aus dem Gespräch, sofern nicht relevant). Welche Arten von Szenarien würden einen Beobachter zu einem der Kompromisse motivieren?

Antworten (1)

Sie scheinen alle Zutaten zu haben, abgesehen von den Variablen, wie groß Ihre Detektorpixel sind (entweder physisch oder in Software / Hardware eingeteilt) und der Winkelausdehnung des Objekts, von dem Sie ein Spektrum aufnehmen.

Der grundlegende Kompromiss besteht, wie Sie sagen, zwischen Fluss und spektraler Auflösung, aber diesem Kompromiss sind Grenzen gesetzt.

Sie sollten Ihre Spaltbreite nicht so reduzieren, dass ihre projizierte Größe am Detektor weniger als 2 Pixel beträgt. Dies wäre Undersampling und Sie erhalten nicht den erhofften Gewinn an spektraler Auflösung.

Es hat keinen Sinn, den Schlitz in der Hoffnung auf mehr Fluss zu erweitern, wenn er bereits das meiste Licht des Objekts einschließt. Mit anderen Worten, wenn Sie eine Punktquelle beobachten, öffnen Sie den Schlitz normalerweise nicht viel über die "sehende" Breite hinaus. Wenn Sie dies tun, kann dies Ihre Daten tatsächlich beschädigen, da das Spektrum, das Sie erhalten, zu variieren beginnt, je nachdem, wo genau der Stern im Spalt positioniert wurde. Definitiv schlechte Nachrichten für genaue Radialgeschwindigkeiten.

Die Ausnahme könnte sein, wenn Sie die Spektralphotometrie ausprobieren, bei der Sie wirklich den größten Teil des Flusses erhalten möchten und nicht durch die Anzeige von Schwankungen oder Führungsfehlern beeinträchtigt werden.

Ihre Extreme wären also: Verwenden Sie einen schmalen Spalt, um eine maximale Auflösung (2 Pixel) bei hellen Objekten zu erreichen, bei denen die Präzision der Radialgeschwindigkeit wichtig ist und das Seeing gut genug ist, damit Ihr schmaler Spalt immer noch genügend Fluss ansammelt. Verwenden Sie einen breiten Schlitz, wenn das Seeing wirklich schlecht ist, Sie sich aber nicht allzu sehr um Ihre spektrale Auflösung kümmern. Oder öffnen Sie den Schlitz weit, wenn Sie eine flusskalibrierte Spektrophotometrie durchführen und Flussvariationen aufgrund von Änderungen des Sehens oder Führungsfehlern vermeiden möchten.

Was ist mit „der projizierten Größe des Schlitzes bei der Detektion“ gemeint?
@trynerror sollte "am Detektor" lauten
Ich glaube, ich verstehe nicht, was damit gemeint ist, die Größe des Schlitzes auf den Detektor zu projizieren? Mein Schlitz hat eine gewisse Breite und diese Breite muss größer sein als die Größe von 2 Pixeln am Detektor?
Die Kamera bildet ein Bild des Schlitzes auf dem Detektor @trynerror
Stellen Sie sich vor, Sie beleuchten den Spalt mit monochromatischem Licht. Das Bild des Spalts sollte breiter als 2 Detektorpixel sein, um eine Unterabtastung zu vermeiden.