Luz, temperatura
e espectros
Laboratório do Capítulo 6 · Radiação, corpo negro e espectros
Fotometria, calibração, linhas e velocidade radial
Astrofísica Moderna
Campo observado e extração espectral
Objeto observado
--
λ pico medido
--
T corpo-negro
--
v radial por linha marcada
--
Instrumento
Nenhuma estrela selecionada.
Aquisição pausada. Escolha o alvo e as aberturas antes de iniciar.
-- s acumulados-- fótons
λ mínimo200 nm
λ máximo2000 nm
A simulação guarda fótons de 90 a 2500 nm. Estes controles mudam apenas a região mostrada e usada para λ pico.
--K
--amplitude
Nenhuma linha marcada. Ative a ferramenta e clique nas quedas do espectro.
E=hc/λ ; λmax T = 2,898e-3 m K
Fbol≈∫Fλ dλ ; F=σT⁴(R/d)²
v/c≈Δλ/λ0
Fbol≈∫Fλ dλ ; F=σT⁴(R/d)²
v/c≈Δλ/λ0
Inferência física
dados extraídos
modelo ajustável
filtros/linhas
Experimento 1: aquisição
Escolha a estrela, desenhe a abertura sobre ela e outra numa região limpa de fundo, e inicie a aquisição. Registre como o espectro muda a 5 s, 30 s e no fim. Explique por que ele fica menos irregular com mais fótons.
Experimento 2: as condições da medida
Anote o alvo, o raio da abertura da estrela, o raio da abertura de fundo, a fração coletada e o tempo acumulado. Tudo o que vem depois depende desses cinco números, e um relatório sem eles não é reprodutível.
Experimento 3: temperatura por Wien
No espectro calibrado, localize λmax e calcule T = 2,898×10⁶ / λmax(nm). Diga em que faixa o pico caiu.
Experimento 4: temperatura por ajuste de corpo negro
Pause a aquisição, ative Ajustar corpo-negro e varie temperatura e escala até a curva acompanhar o contínuo. Compare esta temperatura com a de Wien e explique por que elas podem não coincidir.
Experimento 5: cor
Registre FB, FV e FR e calcule B−V = −2,5 log₁₀(FB/FV). A cor concorda com as duas temperaturas anteriores? Um B−V menor deveria indicar objeto mais quente.
Experimento 6: fluxo integrado
Integre o espectro líquido na janela observada. Explique por que esse número não é o fluxo bolométrico e o que ficou de fora.
Experimento 7: velocidade radial
Marque pelo menos duas quedas do espectro, identifique-as e calcule v ≈ c(λobs−λ0)/λ0 em cada uma. Informe aproximação ou afastamento e compare os dois valores entre si.
Experimento 8: interpretação
Separe o que foi medido do que foi inferido, e confronte as três estimativas de temperatura — Wien, ajuste de corpo negro e cor. Se divergirem, diga de onde vem a diferença.
Template de Relatório
Gerar relatório em LaTeX no formato A&A
A entrega é de uma observação: uma estrela, um raio de abertura, um raio de fundo, uma exposição — e todos os oito experimentos saem dela. Deixe a observação como quer entregá-la, preencha o nome do aluno e clique em Gerar template. O laboratório salva main.tex já preenchido, a classe oficial aa.cls, as figuras, as tabelas e três CSVs:
dados/espectro.csv, dados/medidas.csv e dados/linhas.csv.
Acumule fótons e clique em Gerar template.
| alvo | t acum s | r estrela px | r fundo px | coleta % | λmax nm | T Wien K | T ajuste K | FB | FV | FR | B−V | hipótese linha | λobs nm | vr km/s |
|---|