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UBV測光系統,是一種天文學上常用的三色寬頻測光系統,是國際上的標準測光系統。UBV測光系統是1950年代由美國天文學家約翰遜和摩根(W.W.Morgen)使用麥克唐納天文台口徑為33厘米和2.08米的反射式望遠鏡,加U、B、V三個波段的濾光片創立的,因此又稱約翰遜-摩根系統(Johnson-Morgan system)。UBV測光系統的星等值常用V星等和色指數B-V和U-B表示。為確定其零點,選取了6顆光譜類型為A0V的恆星,取其平均色指數為零。

1 UBV色 -基本簡介

UBV色UBV

UBV 由許多標準星的整體組成的一種寬頻測光系統,是H.L.約翰遜和摩根在1953年提出的。他們用光電方法精確測量了分佈於全天的約 400顆恆星。這些恆星的光譜型和光度極不相同,但基本上未受星際紅化的影響。他們列出大氣外的星等V、色指數U-B和B-V。U為紫外星等,B和照相星等相近,V類似目視星等。為了實現UBV系統,H.L.約翰遜等使用了鍍鋁的卡塞格林望遠鏡和 RCA1P21Image:光電倍增管,對應U、B、V星等分別使用了不同型號的濾光片。

UBV 系統也稱為約翰遜系統,這是在恆星的光度測量上才會使用到的分類。依據恆星在紫外線(U)、藍色(B)與目視(V)三種不同波長上的光度,對恆星進行UBV的光度測量來分類。這種分類法是美國天文學家哈洛德·約翰遜 (Harold Lester Johnson)和威廉·威爾遜·摩根( William Wilson Morgan)在1950年代提出的,當初選擇在可見光範圍最末端的藍色光是因為這是天文攝影也能觀察到的顏色。

在實際的運用上,天文學家會比較U、B、V三種顏色之間的光度差,稱為色指數,用以比較不同恆星間的差異。

UBV測光系統,是一種天文學上常用的三色寬頻測光系統,是國際上的標準測光系統。UBV測光系統是1950年代由美國天文學家約翰遜和摩根(W.W.Morgen)使用麥克唐納天文台口徑為33厘米和2.08米的反射式望遠鏡,加U、B、V三個波段的濾光片創立的,因此又稱約翰遜-摩根系統(Johnson-Morgan system)。UBV測光系統的星等值常用V星等和色指數B-V和U-B表示。為確定其零點,選取了6顆光譜類型為A0V的恆星,取其平均色指數為零。

UBV測光系統要求使用RCA 1P21型光電倍增管,其中U波段波長為360納米左右,使用標準的Corning 9863濾光片測得,為近紫外線成份,所得為紫外星等。B波段波長為440nm左右,使用標準的Corning 5030濾光片加厚度為2毫米的Schott GG 13測得,測量藍色成分,所得為藍色星等。V波段波長為550nm左右,使用標準的Corning 3384濾光片測得,測量黃、綠色成分,和人眼所見亮度接近,所得為可見星等。

類似的測光系統還有更複雜的uvby測光系統和Stebbins-Whitford-Kron六色(UVBRGI)系統等。

2 UBV色 -要求

UBV色UBV

UBV測光系統要求使用RCA 1P21型光電倍增管,其中U波段波長為360納米左右,使用標準的Corning 9863濾光片測得,為近紫外線成份,所得為紫外星等。B波段波長為440nm左右,使用標準的Corning 5030濾光片加厚度為2毫米的Schott GG 13測得,測量藍色成分,所得為藍色星等。V波段波長為550nm左右,使用標準的Corning 3384濾光片測得,測量黃、綠色成分,和人眼所見亮度接近,所得為可見星等。

類似的測光系統還有更複雜的uvby測光系統和Stebbins-Whitford-Kron六色(UVBRGI)系統等。

3 UBV色 -觀測

其平均波長和波帶半寬:
星 等 U B V
平均波長(埃) 3500 4300 5500
波帶半寬(埃) 600 950 1400

對觀測結果作大氣消光改正時,H.L.約翰遜假設U-B的消光係數和恆星的顏色無關。星等和色指數的零點規定如下:令 10顆北極星序恆星的V星等和早先用光電方法校準過的仿視星等相同,並且規定6顆A0V型標準星的平均色指數為零。

4 UBV色 -濾光片

UBV濾光片,三種可見光濾光片,U濾光片能透過近紫外光 (300-400 nm),B濾光片能透過藍光 (380-550 nm),而V濾光片能透過可見光 (500-650 nm)。這些濾光片是用在UBV測光術里,從透過濾光片量得的恆星視亮度,天文學家能找出恆星的表面溫度。

5 UBV色 -前景

U星等包含氫的巴耳末跳變,它反映星際紅化程度,B-V是恆星色溫度的標誌。UBV三色系統為研究星際消光、銀河繫結構和天體演化等提供極有用的資料,因而被普遍採用。照相測光中也引用UBV系統。利用UBV系統觀測了大量銀河星團、球狀星團、星協和其他恆星。1978年發表的光電UBV星表已列出5萬多顆恆星的相應數據和可靠程度的級別。UBV系統已成為國際通用的標準系統。

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