\documentclass[10pt,pdf,hyperref={unicode}]{beamer}
\hypersetup{pdfpagemode=FullScreen}
\usepackage{astrocrafts}

\title[Оборудование. 2. Расцвет]{Астрофизическое оборудование}
\subtitle[2. Расцвет]{2. Расцвет астрофизики}
\date{24 мая 2016 года}

\begin{document}
\begin{frame}
\maketitle
\end{frame}
\begin{frame}
\tableofcontents
\end{frame}

\section{Появление телескопов}
\subsection{Рефракторы}
\begin{frame}{Рефракторы}
\begin{defin}
\textbf{Рефрактор} "--- оптический телескоп, в котором в качестве объектива выступает линза или 
система линз. Галилео Галилей, 1609~г.
\end{defin}
\img[0.7]{galileo_telescope}
\end{frame}

\begin{frame}{Аберрации}
\only<1>{
\begin{columns}
\column{0.7\textwidth}\img{chromatic}\column{0.3\textwidth}
\begin{block}{Хроматическая аберрация}
Невозможно построить однолинзовые объективы, лишенные хроматической аберрации.
\end{block}\end{columns}}
\only<2>{\begin{block}{Сферическая аберрация}
Свойственна толстым линзам.\end{block}
\img{sph_aberr}}
\only<3>{\begin{block}{Апохромат}Коррекция сферической аберрации и хроматической для трех и более 
цветов\end{block}\img[0.8]{Apochromat}}
\end{frame}

\begin{frame}{Телескоп Яна Гевелия}
\vspace*{-1em}\img[0.8]{hevelius_scope}
\end{frame}

\begin{frame}{Христиан Гюйгенс}
\begin{columns}\column{0.6\textwidth}
\img[0.8]{Huygens_broths_scope}
\column{0.4\textwidth}\begin{block}{}
1655 "--- кольца Сатурна, Титан;\\
1657 "--- маятниковые часы;\\
1659 "--- туманность Ориона;\\
1675 "--- часовая спираль.
\end{block}
\end{columns}
\end{frame}

\subsection{Рефлекторы}
\begin{frame}{Рефлекторы}\begin{columns}
\column{0.6\textwidth}\img{NewtonsTelescopeReplica}
\column{0.4\textwidth}\begin{defin}
\textbf{Рефлектор} "--- оптический телескоп, в котором в качестве объектива выступает зеркало. 
Исаак Ньютон, 1668.
\end{defin}
\begin{block}{}
1663 "--- система Грегори.\\
1672 "--- система Кассегрена.\\
1721 "--- рефлектор Хэдли на альт-азимутальной монтировке.
\end{block}
\end{columns}
\end{frame}

\begin{frame}{Уильям Гершель, 1785}
\img[0.66]{early-herschel-40ft}
\end{frame}

\section{Монтировки телескопов}
\subsection{Экваториальная монтировка}
\begin{frame}{Экваториальная монтировка}
\begin{columns}
\column{0.6\textwidth}\vspace*{-1.4em}\img[0.9]{fraunh_tel}
\column{0.4\textwidth}\begin{block}{1824, Йозеф фон Фраунгофер}
Телескоп обсерватории Тарту. Германская монтировка.

В 1853 г. Юстус фон Либих предложил метод выделения металлического серебра из раствора 
нитрата серебра для серебрения стекла. В 1856-57~гг. Карл Август фон Штайнхейль и Леон Фуко 
(независимо) впервые использовали этот метод.
\end{block}
\end{columns}
\end{frame}

\begin{frame}{}
\begin{columns}
\column{0.5\textwidth}\vspace*{-1.4em}
\img{100_inch_Hooker_Telescope}
\column{0.4\textwidth}
\begin{block}{Телескоп Хукера}
100 дюймов, 1917~г. Английская монтировка <<с ярмом>>.
Обсерватория Маунт Вилсон.
Крупнейший до 1949~г.

В 1935~г. серебряное покрытие сменено алюминиевым (Джон Донаван 
Стронг, калтех, 1932~г.).\end{block}
\end{columns}
\end{frame}

\begin{frame}{}
\begin{columns}
\column{0.5\textwidth}\vspace*{-1.4em}
\img{zeiss}
\column{0.4\textwidth}
\begin{block}{Zeiss-1000, Италия}Асимметрическая английска монтировка "--- фокус 
Куде.\end{block}
\end{columns}
\end{frame}

\begin{frame}{}
\begin{block}{Телескоп Хейла}
200 дюймов, 1949~г. Прямой фокус, Куде и Несмит.

Первый гидравлический подшипник. Пирексовое зеркало (14.5~тонн).
Первая в мире труба Серрюрьера. 

Полярная монтировка <<седло>>.
\end{block}
\img[0.7]{hale-telescope}
\end{frame}

{\setbeamercolor{normal text}{bg=blue,fg=cyan!70!white}
\begin{frame}{Труба Серрюрьера}
\img{Serrurier_truss}
\end{frame}
}

\subsection{Альт-азимутальная монтировка}
\begin{frame}{Альт-азимутальная монтировка}
\img[0.9]{bta_telescope}
\end{frame}

\section{Астрофизика}
\begin{frame}{Астрофизика}
\begin{defin}\textbf{Астрофизика} "--- раздел астрономии, тесно переплетенный с химией и физикой. 
<<It seeks to ascertain the nature of the heavenly bodies, rather than their positions or motions 
in space~--- what they are, rather than where they are>> (1897, Джеймс Килер).
\vspace{1em}

Основоположники "--- Вильям Хайд Волластон и Йозеф фон Фраунгофер. 

Сам термин <<астрофизика>> предложен Иоганном Карлом Фридрихом Ц\"eлльнером (известен по точной 
фотометрии) в 1865~г. 

Астрофизика делится на наблюдательную и теоретическую, находящиеся в тесной взаимосвязи.
\end{defin}
\end{frame}

\subsection{Фотометрия}
\begin{frame}{Фотометрия}\vspace*{-1em}
\begin{block}{Фотометр Ц\"елльнера}
1861~г. "--- первый фотометр с эталонным источником. Газовая горелка, призмы Волластона, 
плоскопараллельная пластинка.
\end{block}
\img{zollner_photometer}
\end{frame}

\begin{frame}{Фотография}\vspace*{-1em}
\begin{block}{}
В 1822~г. Нисефор Ньепс изобрел гелиографию.
Луи Дагер в 1837~г. разработал дагеротипию. 
1840~г Джон Уильям Дрэпер (отец Генри Дрэпера) "--- первое астрофото Луны.
\end{block}
\img[0.6]{Henry_Draper}
\end{frame}

\begin{frame}{}\vspace*{-1em}
\img[0.75]{Orion-Nebula_A_A_Common}
\vspace*{-1.5em}\centering\begin{minipage}{0.7\textwidth}
\begin{block}{}
Эндрю Эйнсли Камэн (Andrew Ainslie Common), 1883~г. "--- туманность Ориона. 
\end{block}\end{minipage}
\end{frame}

{\setbeamercolor{normal text}{bg=blue,fg=cyan!70!white}
\begin{frame}{}
\begin{columns}
\column{0.5\textwidth}
\img{Bolometer_conceptual_schematic}
\column{0.4\textwidth}
\begin{block}{}
1878~г. Сэмюэль Лэнгли изобрел болометр: две платиновые полоски, зачерненные ламповой сажей, 
включенные по схеме моста Уитсона и подключенные к чувствительному гальванометру.

Болометр Лэнгли чувствовал корову за милю! 

Расширение диапазона до ИК.
\end{block}
\end{columns}
\end{frame}}

{\setbeamercolor{normal text}{bg=blue,fg=cyan!70!white}
\subsection{Спектроскопия}
\begin{frame}{Спектроскопия}
\begin{block}{Земная атмосфера}
Наземная астрофизика сильно сжата в спектральном диапазоне земной атмосферой.
\end{block}
\img{Atmospheric_electromagnetic_opacity}
\end{frame}}

\begin{frame}{Йозеф фон Фраунгофер}
\img[0.8]{Fraunhofer_spectroscope}
\end{frame}

\begin{frame}
\begin{block}{}
В 1860~г. Густав Кирхгофф и Роберт Бунзен обнаружили, что многим темным фраунгоферовым линиям 
соответсвуют светлые линии спектров сжигаемых металлов. Кирхгофф объяснил происхождение 
фраунгоферовых линий поглощением света в атмосфере Солнца.

В 1868~г. Норман Локьер (пионер археоастрономии) и Пьер Жансен обнаружили гелий. 

Спектральные наблюдения с использованием призмы проводил еще Исаак Ньютон в 1666--1672~гг., он и 
предложил термин <<спектр>>.

Применение спектрального анализа к звездам начато работами Анджело Секки (ватиканская обсерватория) 
и Уильяма Хаггинса (частная обсерватория в Англии) в 1863~г. Секки первым доказал, что Солнце "--- 
звезда, первым предложил спектральную классификацию (4 класса).
\end{block}
\end{frame}

\begin{frame}{Генри Дрэпер}
\begin{block}{}
1872, первый спектр Веги на фотопластинке. С 1918 по 1924~г. вышел каталог HD в честь Дрэпера 
(изначально 225300 звезд, Эдвард Пикеринг сотоварищи, наблюдения в гарвардской обсерватории с 
объективной призмой).
\end{block}
\img{Drapers_spectra}
\end{frame}

\begin{frame}{Бесщелевые спектры}
\only<1>{\begin{block}{}
Николас Мейол, 1930-е.
\end{block}
\img{slitless_schematic}}
\only<2>{\img{slitless}}
\end{frame}

\begin{frame}{Дифракционная решетка}
\begin{block}{}
Середина 18 века, Джеймс Грегори "--- принцип построения дифракционной решетки.

1785, Дэвид Риттенхаус (Филадельфия) "--- первая дифракционная решетка (почти 4 линии на мм).
Аналог "--- Йозеф Фраунгофер, 1821~г.

Нарезные решетки.  Предел "--- около 4.7/мм (1899, Генри Джозеф Грейсон).
\end{block}
\img[0.5]{Blazed_grating}
\end{frame}

\begin{frame}{Дифракция и дисперсия}
\img[0.4]{Comparison_refraction_diffraction_spectra}
\end{frame}


\begin{frame}{Эшелле}
\begin{block}{}
1898, Альберт Михельсон (стопка тонких зеркал).
1923 "--- первый эшелле-спектрограф.

Автоколлимационная конфигурация Литтрова (Йозеф Йоханн фон Литтроу), угол блеска 
больше $45^\circ$ ($\theta_B=\arcsin\frac{m\lambda}{2d}$). Кросс--дисперсор.
\end{block}
\img[0.7]{echellogram_large}
\end{frame}

\begin{frame}{ОФГР}
\begin{block}{}
Дифракция Брэгга: $2d\sin(\theta+\phi)=m\lambda$, 

Периодическая структура изменяющегося показателя преломления.
$1/d$ до 6000! $d<\lambda$!!!
\end{block}
\img{VPHG}
\end{frame}

\begin{frame}{Спектрограф}
\img[0.89]{spectrograph}
\end{frame}

\begin{frame}{Интерферометр Фабри--Перо}\vspace*{-1em}
\only<1>{\img[0.8]{ifp_theor}}
\only<2>{\img[0.37]{IFP_datacube}}
\end{frame}

\begin{frame}{}
\img[0.85]{optelcomp}
\end{frame}

\begin{frame}{Спасибо за внимание!}
\centering
\begin{minipage}{5cm}
\begin{block}{mailto}
eddy@sao.ru\\
edward.emelianoff@gmail.com
\end{block}\end{minipage}
\end{frame}
\end{document}
