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§3.4 星等系统和色指数
对同一天体而言,存在着各种不同的星等系
统,这是由于各天文台站使用的仪器系统的分光
响应特性Φ( λ)不同引起的,为了比较各天文台站
的观测结果,就必须建立全世界标准的测光系统
和星等系统。
标准的星等系统是世界上有关天文台在长期的观
测中形成并得到公认的。本节介绍几个目前国际
上常用的国际星等系统。
3.4.1 国际二色星等系统
最早的目视测光系统( 肉眼) 的有效波长约为550nm,Δλ=200nm
本世纪以来,有人用照相测光方法,用色盲片(103a-0)得到照相星
等mpg ;用正色片加黄色滤光片获得仿视星等mpv,他们的有效波
长 λ 分别为430nm和540nm 。
eff
哈佛天文台还发表了北天极附近96颗星的测光结果作为
标准星,称北极星序(NPS(north polar sequence),同时
定义色指数:
C = m – m
pg pv
并对色指数的零点做出规定:对5.m5-6.m5的光谱型为
A0V 的恒星,色指数为0 。
1922年,IAU将各天文台的测光结果加以综合,规划到同
一系统,称国际二色系统(Ipg,Ipv),是一种宽带测光系统。
照像系统 仿视系统
国际二色系统近似的响应曲线。1943年才对响应曲线和半
宽作近似估计,对亮星和暗星有较大的系统差,因没考虑
星际消光,色指数零点也不准确。
3.4.2 UBV三色国际星等系统
现国际上通常用 UBV 三色星等系统。1953 年 美国天文
学家约翰逊(强生,Johnson)和摩根(Morgan)提出了UBV
三色系统。要求应用镀铝的反射望远镜, 并采用美国生产的
1P21型光电倍增管及如下三色滤光片:
U系统: UG2 滤光片(厚度为2mm)
B系统: BG12 滤光片(厚度为1mm)+ GG13 滤光片(厚度为
2mm)
V系统: GG11 滤光片
(厚度为2mm)
1P21光电倍增管的
典型响应曲线
近代多用德国EMI公司的光电倍增管,它比 RCA
1P21有更高的增益、更低的噪声和更宽的光谱响应范
围的优点,并选新型的滤光片使其与光电倍增管组合
后与原系统基本一致。
UBV系统是一种宽带测光系统。V星等十分接近二色系
统的Ipv,B星等与Ipg有些类似,但通带窄一些。
常用V ,(B-V) 及 (U-B)表示恒星的星等和颜色,V
是V星等(仿视星等);(B-V)和(U-B)表示天体的色指数。
λ (nm) Δλ(nm)
m
U 350 68
B 430 98
V 550 89
UBV系统色指数零点定义:取光谱型为A0V(矮星)星的
色指数(B-V) = (U-B)=0, 这是对六颗A0型的矮星( αLyr,
γUMa, 109 Vir , αCrB, γOph和HR3314)取平均的结
果。UBV系统V星等的零点,是由十颗一级标准星给出。
20世纪50年代又给出108颗测光标准星,后又给出一些疏
散星团(昴星团、毕星团、鬼星团等)的测光标准星。
它们比北极星序的测光精度要高的多,所以基本已不用
北极星序了。
UBV系统存在的不足:
• 定义的U波段在短波方向的截止不是由滤光片和探测器,
而由地球大气的紫外透过率来决定(观测位置高度的函数)
• 定义的V星等在长波方向受探测器(光电倍增管) 的红端分
光响应的
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