Observatorio Astronómico Nacional.


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    FILTROS PARA IMAGEN DIRECTA

    OBSERVATORIO ASTRONOMICO NACIONAL

    Joaquín Bohigas

    Instituto de Astronomía, U.N.A.M.

    Apartado Postal 877, Ensenada, 22830 Baja California, Mexico


    INDICE

  • Introducción
  • Orientación
  • Variación con Temperatura
  • Variación con Angulo de incidencia
  • Limpieza
  • Filtros nebulares galácticos. Serie I
  • Filtros nebulares galácticos. Serie II
  • Filtros nebulares extragalácticos
  • Filtros para fotometría Strömgren
  • Filtros para fotometría UBVRI UBVRI
  • Filtros para fotometría Thuan-Gunn
  • Direcciones de fabricantes
  • Referencias
  • Agradecimientos


    Introducción

    En las siguientes secciones se describen los cambios que sufre la curva espectral con variaciones en la temperatura y el ángulo de incidencia, para los filtros de interferencia. Todos estos tienen norma de calidad de imagen, es decir, las superficies son planas a <= 0.25 longitudes de onda y paralelas a <=30". Para evitar patrones o imágenes múltiples, todas las películas son depositadas en una sola superficie. Se les da un tratamiento de "envejecimiento", que supuestamente retarda la deriva secular de la longitud de onda central

    Todos los filtros cuentan con una montura individual, única para todos ellos. Cada juego está depositado en su propia caja. Moreno (1986) proporciona información sobre otros filtros del OAN. Información de la serie de filtros para el PUMA, con M. Rosado. Para mayor información sobre definiciones de sistemas fotométricos vea Bessell (1979; 1992).

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    Orientación

    La superficie más>

    La superficie más reflectiva de los filtros de interferencia debe apuntar hacia la fuente. La única razón aparente es que ello evita el calentamiento radiativo, cosa un poco ridícula en el caso de fuentes astronómicas.

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    Variación con la temperatura

    Las curvas espectrales que se presentan fueron calibradas para una temperatura de operación de 0°C, el promedio aproximado en San Pedro Mártir, o 24°C. La curva de transmisión espectral se corre al azul al bajar la temperatura, al rojo cuando ésta sube. La variación depende de la longitud de onda. Típicamente se habla de corrimientos de 0.15Å/°C a 4000Å, y 0.3Å/°C a 7000Å. Es decir, sólo los filtros más angostos pueden presentar problemas al operar en condiciones extremas de temperatura. Los efectos térmicos sobre el ancho de banda y la transmitancia son mínimos (˜0.01Å/°C y 0.013% Å/°C respectivamente).

    Los filtros se dañan pltros se dañan permanentemente cuando están sujetos a temperaturas extremas (±60°C), o variaciones térmicas rápidas (10°C por minuto).

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    Variación del ángulo de incidencia

    Para luz colimada con un ángulo de incidencia <= 10°C, la longitud de onda central se corre según la siguiente fórmula:

    lambda_ø=lambda_o*sqrt{[1 - (Ne/Nf)*(Ne/Nf)*sinø*sinø]} ....(1)

    donde ø es el ángulo de incidencia, lambda_ø y lambda_ o son la longitud de onda central al ángulo ø y a 0° respectivamente, Ne y Nf los índices de refracción del medio externo y el filtro respectivamente. Como se puede ver de (1), la curva espectral se corre al azul al aumentar el ángulo de incidencia. Este último se calcula de la razón focal con:

    ø = 0.5 atan(1/F) ....(2)

    Es decir, ø = 3.8°, 2.1°, 1.9° y 0.95°, para F = 7.5, 13.5, 15 y 30 respectivamente. Con respecto al sistema F/7.5, la longitud de onda central en un sistema F/30 se corre no más de 0.8% al rojo, que corresponde a unos 52Å a 6560Å. Los efectos de luz no-colimada son más complejos en la medida en que el haz s complejos en la medida en que el haz incide a diversos ángulos. Para haces de luz relativamente uniformes (delta(ø)<=20°) el corrimiento de la longitud de onda central es aproximadamente la mitad de lo prescrito en (1). El ancho de banda aumenta ligeramente en este caso.

    Nótese que es posible muestrear el espacio de velocidades inclinando los filtros.

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    Limpieza

    La gran mayoría de las manchas desaparecen echando uno o varios vahos sobre las superficies de los filtros, para después limpiar con el papel que se usa para lentes fotográficas. NO emplee otro procedimiento.

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    Direcciones de fabricantes

    Andover Corporation

  • 4 Commercial Drive
  • Salem, NH 03079, EUA
  • Tel.: (603) 893-6888
  • FAX: (603) 893-6508

    Barr Associates, Inc.

  • 2 Liberty Way
  • Westford, MA 01886, EUA
  • Tel.: (508) 692-7513
  • FAX: (508) 692-7443

    Custom Scientific

  • 50 West Ocotillo Rd
  • Phoenix AZ 85013, EUA
  • Tel. (602)241-1668
  • FAX. (602)241-9919

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    Referencias

  • Andover Corporation. s/f "Optical filter guide".
  • Bessell, M.S. 1979, PASPtical filter guide".
  • Bessell, M.S. 1979, PASP 91, 589.
  • Bessell, M.S. 1992, IAU Coll. 132 ("Stellar Photometry"), p. 22 (eds. C.J. Buttler, I. Elliott)
  • Ealing Optics. Catálogo 84/85. "Optical Filters".
  • Infrared Industries Inc. s/f "The spectrum of filters".
  • Moreno, M.A. 1986. Reporte Técnico No. 38, Inst. de Astronomía, UNAM.
  • Nissen, P.E. 1984. "Description and data for the Danish 6-channel photometer".
  • Schott Color Glass Filters. 1976.
  • Stock, J., Williams, A.D. 1962. "Stars and Stellar Systems", Vol. III, p. 374.


    Agradecimientos

    Agradecimientos. A Esteban Luna y Victor García por las mediciones de los filtros de las series Stromgren y UBVRI. A Miriam Peña, Margarita Rosado y Silvia Torres, que adquirieron la serie II galáctica y la serie [OIII]5007Å extragaláctica, a Armando Arellano por la adquisición de los filtros de Strömgren, a Marco A. Moreno y Leonel Gutiérrez, que adquirieron los filtros de la serie Thuan-Gunn, un filtro U y un par de filtros para continuos par de filtros para continuos nebulares (6630 Å), a Marco García, Erika Plancarte y Alberto García por sus dibujos, y al grupo de mecánica de Ensenada por las ruedas, monturas y cubetas.