På lab med CCD-kamera

Vi har vært på laben og prøvd oss frem med CCD-kamera!

Forrige uke hadde vi labtime i AST2210 Observasjonsastronomi. Denne gangen var det CCD-kameraet som stod i fokus. Selve labtimen varte bare to timer, men så var det en del utregninger og programmering i IDL som skulle gjøres i ettertid. Nå er jeg nesten ferdig med alt jeg skal gjøre, så da går det an å skrive litt om det 🙂

Slik ser det ut å være på CCD-lab, et salig rot av linser, skruer og ting jeg ikke vet hva er:

10735179_863305513693850_1339305529_n

Det er mye på dette bildet vi ikke brukte når vi skulle gjøre laboppgaven. Det faktiske oppsettet vårt, i et ryddigere format (som jeg har tegnet), var som følger:

setup
Illustrasjon: meg

Først sendte vi laseren gjennom det nederste røret i figuren slik at lyset gikk gjennom linsen og objektivet før den traff kameraet. Dette gjorde vi for å sjekke at de ulike delene av oppsettet stod mest mulig på en rett linje og for å fokusere lyset. Dette gjør man f.eks. ved å flytte objektivet frem eller tilbake. Etter at vi hadde knotet med dette en stund og sa oss sånn passelig fornøyde, byttet vi fra laseren til hvitt lys. På PC-skjermen kunne vi da se live bilder tatt av kameraet. Hvis vi da endret fokuset, observerte vi følgende:

RGB2

Dere ser at lyspunktet endrer farge og at det flytter på seg. Fargeendringene skyldes at ulike bølgelengder har ulike fokuslengder. Det betyr at ved ulike fokuslengder er ulike farger i fokus og vil derfor dominere bildet. Dette kalles kromatisk aberrasjon. Grunnen til at lyspunktet flytter seg, er at vi ikke har klart å sette instrumentene langs en helt rett linje … 😛

Deretter sendte vi laserlys gjennom det andre røret. Dette lyset gikk gjennom en spalte som gjorde at vi fikk et diffraksjonsmønster i planet hvor kameraet befinner seg:

diff_orig

Et diffraksjonsmønster blir til når lys sendes gjennom en veldig smal åpning, slik som vi gjorde i laben. Da sprer lyset seg i et bestemt mønster, som dere kan se ovenfor. Les mer om diffraksjon på de engelske Wikipedia-sidene. Diffraksjonsmønsteret vårt ble ikke så veldig pent, men man ser at det er striper som blir svakere jo lenger bort man kommer fra sentrum av bildet. Dette bildet kan vi bruke til f.eks. å regne ut hvor brede pikslene i CCD-kameraet er.

Vi gjorde også noen andre ting: vi tok såkalte bias images (bilder tatt med minimal lukkertid hvor dekselet står på kameraet slik at alt er mørkt), dark images (samme som bias image, men med like lang lukkertid som vi brukte på vitenskapsbildet, her diffraksjonsmønsteret) og flat-field images (bilde av en uniform lyskilde med samme lukkertid som vitenskapsbildet). Jeg kunne ikke finne noen norske navn på disse i farten. Disse bildene tok vi for å korrigere bildet vi tok av diffraksjonsmønsteret. Men i akkurat dette tilfellet ble ikke forskjellen merkbar, så det er ikke vits i å vise frem det korrigerte bildet.

Neste uke skal vi ha ny labtime i dette faget. Da skal blir det mer om aberrasjoner (det finnes en del av dem).

Hovedbilde: Richard Wheeler, Wikipedia (Charged-Coupled Device)

Relaterte innlegg

Legg inn en kommentar

Dette nettstedet bruker Akismet for å redusere spam. Lær om hvordan dine kommentar-data prosesseres.