Tematy egzaminacyjne z Radioastronomii II (rok III, semestr letni)

Tematy egzaminacyjne z Radioastronomii I (rok I, semestr letni)
15.06.2012
1. Co to są fale radiowe i okno radiowe? Odkrycie promieniowania radiowego, historia
radioastronomii: Karl Jansky, Grote Reber, przewidywania emisji radiowej gwiazd Drogi
Mlecznej, Radar i Słońce. Początki radioastronomii w Polsce.
2. Jasność i strumień promieniowania, moc, jednostki. Promieniowanie termiczne: prawo
Plancka, przybliżenie Rayleigha-Jeansa, temperatura jasnościowa.
3. Charakterystyka kierunkowa anteny, zdolność rozdzielcza, współczynniki efektywności
anteny, temperatura antenowa i jej związek z powierzchnią efektywną i temperaturą
jasnościową.
4. Sposoby kalibracji sygnału z radioteleskopu. Wyznaczanie powierzchni efektywnej anteny.
5. Sposoby prowadzenia obserwacji radioteleskopem. Splot jasności z charakterystyką anteny.
Techniki uwalniania się od efektów skanowania.
6. Podstawowe typy anten i ich montażu. Największe anteny na Ziemi.
7. Rodzaje odbiorników radiowych. Odbiornik mocy całkowitej, funkcje jego poszczególnych
elementów.
8. Czułość radiometru (równanie radiometru), system szumowy odbiornika. Ważność
pierwszego elementu odbiornika.
9. Ograniczenia czułości radiometru – stabilność wzmocnienia. Odbiornik Dicke, Grahama,
korelacyjny. Najprostszy spektrometr.
10. Historia odkrycia emisji wodoru neutralnego. Struktura nadsubtelna wodoru neutralnego,
czas emisji spontanicznej, gęstość kolumnowa wodoru.
11. Zastosowanie efektu Dopplera do wyznaczania rotacji Galaktyki. Krzywa rotacji a ciemna
materia. SETI.
12. Odkrycie promieniowania reliktowego i główne jego własności.
13. Promieniowanie radiowe w liniach (oprócz HI - linie rekombinacyjne i linie molekuł).
14. Procesy prowadzące do radiowej emisji ciągłej (czarnociałowa, termiczna pyłu,
zjonizowanego wodoru, nietermiczna-synchrotronowa).
15. Kształt widm radiowych dla różnych radioźródeł. Widmo galaktyki M82. Korelacja radiopodczerwień.
16. Własności aktywnych jąder galaktyk. Podział silnych radioźródeł na różne typy.
17. Model unifikacji AGNów.
18. Zasada działania interferometru korelacyjnego i jego zdolność rozdzielcza.
19. Uogólnienie teorii interferometru na dwa wymiary: płaszczyzna UV, zespolona funkcja
widzialności, związek z rozkładem jasności.
20. Synteza i supersynteza apertury.
21. Luki w pokryciu płaszczyzny UV. Odtwarzanie rozkładu jasności z pomiarów
interferometrycznych w praktyce: „brudna” mapa i brudna wiązka interferometru, metoda
CLEAN „czyszczenia” map.
22. Najważniejsze systemy interferometryczne na świecie. Technika VLBI. Podstawowe
podsieci VLBI. Przyszłe systemy radioastronomiczne.
Krzysztof Chyży