天體分光光度測量指對天體某波長處的單色輻射流或單色亮度的測量，藉以研究不同波長的天體輻射特性。單色輻射指半寬與波長之比接近於零的極窄波帶內的輻射。這種測量也屬光度測量範疇。因波帶極窄，得到的信息最多。在對儀器的要求、測量和分析的方法等方面都與一般光度測量有所不同。分光光度測量是研究天體物理性質的重要方法之一。
基本介紹
- 中文名：天體分光光度測量
- 外文名：astronomical spectrophotometry
- 單色輻射：按採用輻射接受器的不同
- 譜線測量：狹窄波長範圍內的平均輻射
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天體分光光度測量
astronomical spectrophotometry
對天體某一波長單色輻射的測量.按採用輻射接受器的不同，可分為相分光光度測量和光電分光光度測量.測量結果用有量綱單位表示如焦厘米2.秒的，叫D絕對分光光度測量；用無量綱相對單位表示的，叫相對分光光度測量.實際測量中不可能做純單色輻射測量，而是某一狹窄波長範圍內的平均輻射，叫譜線測量，可測得光譜線能量分布，而連續光譜測量可得連續光譜能量分布，可求出色溫度、有效溫度來。
從事這種測量，要求有一定光譜解析度的儀器，如各類恆星攝譜儀、太陽攝譜儀、光電分光光度計和傅立葉變換分光儀等。
在相同條件下比較兩個天體單色輻射的測量，稱為較差分光光度測量。測量結果以物理學的絕對單位表示的,稱為絕對分光光度測量；以某一相對單位表示的,稱為相對分光光度測量。按測量的波長範圍又可分為連續光譜測量和譜線測量。
連續光譜測量
目的是求天體光譜能量分布曲線或色溫度。連續光譜的測量範圍寬達幾千埃。這種測量對分光儀色散度和分辨本領的要求可以低些。觀測結果除決定於天體的單色輻射外，還和星際消光、地球大氣透射率、望遠鏡和分光儀的反射率或透射率以及探測器的分光回響有關。這些都是波長的函式。嚴格說來，必須求得這些函式關係才能確定天體的光譜能量分布。
測量
通常在天頂距相同、儀器條件不變的情況下，觀測待測星和光譜能量分布已知的標準星，求出它們的單色星等差，便可排除大氣消光和儀器分光回響的影響。或者在天頂距稍有差別時作大氣消光改正。由標準星的光譜能量分布定出待測星的光譜能量分布，其單位與標準星相同。對於距離大於100秒差距的天體,要考慮星際消光的改正。待測天體也可以和實驗室里光譜能量分布已知的標準光源(例如絕對黑體、標準燈或同步輻射器)進行比較。在這種情況下，必須嚴格改正大氣消光和儀器系統誤差的影響。
經過天文學家精確測定了的織女星的絕對光譜能量分布曾被用作一級標準。此外，在不同赤經區里，還有一些仔細測定過能量分布的次級標準星。 連續光譜測量根據觀測方法又分為：①照相分光光度測量。這種測量需要考慮底片的非線性和選擇性，要拍攝校準光譜，必須依底片的特性和要求的測量精度分波段作特性曲線。測量光譜密度時,注意避開吸收線。現代已有全自動顯微密度數據處理系統，能直接給出天體的分光光度圖。②光電分光光度測量。可用光電倍增管沿天體光譜掃描，或者用一維或二維光電探測器同時記錄各波段單色輻射。由於光電探測器及其附屬裝置具有線性回響，測量精度較高，近年來，二維光電探測器發展很快，已逐漸代替照相底片。
實測的連續光譜能量分布，因受到光譜中吸收線的影響而略微偏低。在光電測量中，由於等間距取樣測量在吸收線附近，連續譜明顯降低。將實測和理論計算的連續光譜能量分布進行比較，可以求出天體的有效溫度和表面重力。
譜線測量
測量譜線範圍內單色輻射與連續光譜強度的比例，求出譜線輪廓或等值寬度。測量譜線輪廓要求有高色散、高分辨本領的分光儀。分辨本領較低的分光儀只能測等值寬度。測量時應注意連續光譜的影響。對測量結果首先要作散射光改正,再作儀器輪廓改正,才能得到較正確的觀測譜線輪廓。
比較觀測輪廓和理論計算的輪廓，可以分析恆星大氣中的物理參數，如有效溫度、重力加速度和湍動等。
