Download PDF by Guido Mainka: Die Verwendung der thermischen Emission der Atmosphäre als

By Guido Mainka

ISBN-10: 3663034836

ISBN-13: 9783663034834

ISBN-10: 3663046729

ISBN-13: 9783663046721

Die thermische Emission der Atmosphare wird berechnet und als Tempera turnormal zur Eichung eines Radioteleskops bei der Wellenlange von 21 cm benutzt. Die Berechnung der thermischen Emission der Atmosphare erfolgt auf grund der Strahlungsgleichung fur thermodynamisches Gleichgewicht, der Messung der aerologischen Daten der Atmosphare und der Messung der Radioextinktion der Atmosphare bei der Wellenlange von 21 cm. Seite four 1. Einleitung Zur Eichung von Radioteleskopen bei der Wellenlange von 21 cm bezieht guy sich neben der Eichung der Antennentemperaturskala auf Berechnun gen der Antenne (z.B. [25J) oder auf die thermische Emission des Bodens [1J, [2J und [34J. Es besteht aber auch die Moglichkeit, sich auf die thermische Emission der Luft zu beziehen. Die letztere Moglichkeit soll hier zur Anwendung kommen, um die Apparatekonstanten des Radioteleskops der Bonner Universitats-Sternwarte zu bestimmen. Gleichzeitig soll der Strahlungs strom der Radioquelle Cas A gemessen werden. Bei der Unsicher heit, die in der Eichung eines Radioteleskops liegt, ist es vorteilhaft, die Zahl der Eichmethoden zu vermehren. Die physikalischen Eigenschaften der Atmosphare, die hier in Betracht kommen, sind mit hinreichender Genauigkeit bekannt. Als Eigenschaften treten Luftdruck, Lufttemperatur und Wasserdampfdruck auf. Alle drei sind Funktionen der Hohe. Als weitere Eigenschaft ist noch die Extink tion der Atmosphare zu nennen. Die Extinktion lasst sich bestimmen, indem guy den relativen Strahlungsstrom einer geeigneten Radioquelle bei ver schiedenen Elevationen misst. Mit Hilfe der Extinktion der Luft und ih rer aerologischen Daten lasst sich nun die Flachenhelligkeit der Atmo sphare berechnen. Diese Flachenhelligkeit ist eine Funktion der Eleva ti

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Weiter müßte der verformende Einfluß der Refraktion auf die scheinbare Sonnenscheibe bei kleineren Elevationen untersucht werden. Auch müßte die mangelnde Konstanz der Sonnenstrahlung berücksichtigt werden. Um also die Sonne als Radioquelle für Absorptionsmessungen zu benutzen, ist ein eingehendes Studium des Verhaltens der Sonnenstrahlung bei der Wellenlänge 21 cm notwendig, was dem begrenzten Thema dieser Arbeit nicht angemessen wäre. Als nächste mBgliche Quelle für Absorptionsmessungen käme die nach der Sonne hellste Radioquelle Cas A infrage.

WESTERHOUT [1J unter Verwendung von Sgr A und der 21-cm-Linie des atomaren Wasserstoffs für nie Extinktionsmessungen. Die Konstante C nach (27) erwies sich zu (102 ) C Jetzt kann die thermische Emission der Atmosphäre T (z) nach (59) berechs net werden, was in gleicher Weise wie in Gleichung (99) geschehen soll. Im Integral stehen der Faktor k nach (16), das Quadrat des Luftdruckes p 2 , ein Potenzwert der Lufttemperatur, der schon bekannte Faktor D nach (28) und (30), der Cosinus der scheinbaren Zenitdistanz z' der Trajektorie der Strahlung im betrachteten Volumenelement und der Extinktionsfaktor e -1:(r,z) Sei te 44 als Funktion der Entfernung r vom Erdmittelpunkt zum betrachteten Volumenelement und der scheinbaren Zenitdistanz z am Beobachtungsort.

Bei den Absorptionsmessungen handelt es sich grundsätzlich darum, die gesamte Absorption der Atmosphäre bei verschiedenen Elevationen festzustellen. Derartige Absorptionsmessungen können nur mit einer extraterrestrischen Radioquelle angestellt werden. Bei der Wahl einer geeigneten Radioquelle ist eine Reihe von Effekten zu berücksichtigen. Die Quelle muß hinreichend konstant sein. Zunächst ist an die Sonne zu denken [28J. Sie ist eine Flächenquelle mit einem Winkelhalbmesser, der der HalbwertsSei te 34 breite der Meßkeule der Antenne vergleichbar ist.

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Die Verwendung der thermischen Emission der Atmosphäre als Temperaturnormal für radioastronomische Messungen bei der Frequenz 1420 MHz by Guido Mainka


by Jason
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