Curso AO 004 septimo semestre
Licenciatura en Fisica, opcion Astronomía
Dpto. Astronomía - Inst. Física - Facultad de Ciencias
Licenciatura en Fisica, opcion Astronomía
Dpto. Astronomía - Inst. Física - Facultad de Ciencias
Telescopio Blanco de 4m - Cerro Tololo Inter-American Observatory - La Serena, Chile
Docente de Teórico y Coordinador: Gonzalo Tancredi
Docente de Práctico: Santiago Roland
Docente de Práctico: Santiago Roland
Ganancia del Curso
Contenido del Curso
Ganancia de curso: Por lo menos 5 visita al OALM durante el curso. Aprobacion de la materia: Informe escrito de por lo menos 6 prácticas. + Presentacion y defensa de dos practicas con examen oral del contenido del curso.
Contenido del Curso
1. Información Astronómica
Portadores
de información. Colección, detección, tratamiento. Medida y
procesamiento de señales: transformada de Fourier, procesos aleatorios.
Recepción de la señal. Los detectores. El ruido. Respuesta impulsional
de un sistema telescópico. Elementos de óptica de Fourier. Objetos
puntuales y extensos
2. Telescopios
Óptica
paraxial:refracción y reflexión. Aumento. Sistema de lentes y espejos:
razón focal. escala. Principio de Fermat: aplicación a la refracción y
turbulencia atmosférica. Aberración: esférica, fuera de eje. Técnicas
de compensación. Telescopios reflectores. Cámaras Schmidt. Elementos
auxiliares. Los grandes telescopios. Formación de la imagen: Point
Spread Function (PSF) y energía en el interior de un
círculo.Vigneteo
3. Espectrometría
Tipos
de espectrómetros. Rendija. Elementos dispersivos: Prismas, Rejillas,
Interferómetros Fabry-Perot, Transformada de Fourier
4. La luz en su pasaje por la atmósfera
Componentes
de la atmósfera. Refracción. Extinción por absorción pura y por
scattering. Emisión térmica. Turbulencias: seeing, speckles, smearing,
scintilación. Tratamiento de la extinción, masa de aire. Coeficientes
de extinción monocromático y heterocromático
5. Detectores modernos
Efecto
fotoeléctrico (fotoemisivo, fotoconductor y fotovoltaico). Efecto
fotoquímico. Principios del CCD: acumulación de carga, transferencia,
salida y lectura
6. El CCD
a. Características principales: mecanismo de transferencia de carga.
b. Performance: Eficiencia quántica, sensibilidad espectral, eficiencia de transferencia de carga, resolución espacial, linealidad, blooming y saturación, corriente oscura, sensibilidad a rayos cósmicos, hot y dead pixels, columnas defectuosas. Digitalización a 8, 14, 16 bits, ganancia.
c. Ruido en el CCD. Fluctuaciones temporales y espaciales. Estadística de Poisson. Ruido térmico, de fotones, de transferencia, electrónico, de digitalización. Ruido de lectura. Curva de transferencia: determinación del ruido de lectura y ganancia.
d. Electrónica del CCD. Tipos de detectores, digitalización, arquitectura, visualización de imágenes. Enfriamiento.
e. CCDs infrarrojos. Materiales de los detectores
b. Performance: Eficiencia quántica, sensibilidad espectral, eficiencia de transferencia de carga, resolución espacial, linealidad, blooming y saturación, corriente oscura, sensibilidad a rayos cósmicos, hot y dead pixels, columnas defectuosas. Digitalización a 8, 14, 16 bits, ganancia.
c. Ruido en el CCD. Fluctuaciones temporales y espaciales. Estadística de Poisson. Ruido térmico, de fotones, de transferencia, electrónico, de digitalización. Ruido de lectura. Curva de transferencia: determinación del ruido de lectura y ganancia.
d. Electrónica del CCD. Tipos de detectores, digitalización, arquitectura, visualización de imágenes. Enfriamiento.
e. CCDs infrarrojos. Materiales de los detectores
7. Procesamiento de imágenes
Dominio
frecuencia: transformada de Fourier de una imagen. Correlación. PSF
como respuesta impulsional del sistema atmósfera + telescopio + camara.
Deconvolución: reconstrucción de imágenes.
8. Reducción de imagenes CCD
Nivel
cero (overscan y bias), ruido de lectura, corriente oscura, saturación
(por límite de digitalización, por pérdida de linealidad y por
blooming), flat-field (diferencias de eficiencia y de transmisión
óptica). Esquema de reducción de una imagen cruda. Relación
señal/ruido
9. Visualización
Histograma.
Escala de grises lineal, logarítmica y exponencial. Equalización de
histograma. Brillo, contraste y paleta. Tamaño de pixel y campo.
Inspección de bias (RON y ganancia). Inspección de (Flat-Bias).
Inspección de Darks. Inspección de imagen cruda: relación S/N. Relación
seeing y FWHM. Límites de detección: fotométrico, espectroscópico.
Suma, promedio y mediana de imágenes. Formato FITS y headers
10. Técnicas de Observación
a.
Imaging. Dominio espacial: convoluciones con filtros pasa bajos y pasa
altos. Convolución cruzada. Filtros estadísticos. Filtros de contorno:
gradiente y laplaciano. Máscaras.
b. Astrometría. Centroide y posición de la imagen. Transformación de coordenadas relativas en absolutas. World Coordinate System (WCS). Catálogos astrométricos. (10)
c. Fotometría. Medida del flujo. Fotometría de apertura. Perfiles fotométricos. Reducción fotométrica. Sistemas fotométricos: sistema standard UBVRI. Coeficientes de extinción. Pasaje del sistema Local al Standard. Reducción conjunta. Fotometría diferencial. Imágenes color.
d. Espectroscopía para fuentes puntuales. Extracción de espectros unidimensionales, corrección por extinción atmosférica, calibración de flujos. Para objetos extensos. Rendijas largas
b. Astrometría. Centroide y posición de la imagen. Transformación de coordenadas relativas en absolutas. World Coordinate System (WCS). Catálogos astrométricos. (10)
c. Fotometría. Medida del flujo. Fotometría de apertura. Perfiles fotométricos. Reducción fotométrica. Sistemas fotométricos: sistema standard UBVRI. Coeficientes de extinción. Pasaje del sistema Local al Standard. Reducción conjunta. Fotometría diferencial. Imágenes color.
d. Espectroscopía para fuentes puntuales. Extracción de espectros unidimensionales, corrección por extinción atmosférica, calibración de flujos. Para objetos extensos. Rendijas largas
11. Software
Para
visualización y procesamiento de imágenes CCD. Procesamiento por listas
y macros. Formato entero y real. Soft para astrometria y fotometría.
Técnica de alinear y sumar imágenes. MAXIM e Introducción a IRAF
12. Sesión observacional
Efemérides, cartas y catálogos estelares. Manipulación de cámara CCD y telescopio. Almacenamiento de datos.
13-04-2010
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