Raffy ha scritto:
> ...
> Quando si parla di risoluzione di strumenti ottici si tira in ballo la
> diffrazione che avviene a livello di bordi di specchi. lenti,
> montature, diaframmi, ecc. Ma nessuno sembra ricordarsi, nel mostrare
> come "funziona" la diffrazione attraverso un diaframma circolare, che
> oltre al vuoto ci sono anche le lenti!
Dipende. I libri seri se ne ricordano.
> ...
> Domanda: sullo schermo A posto a destra della lente, nel suo piano
> focale, si forma in realt� una immagine di diffrazione che si chiama
> disco di Airy: in cosa questa distribuzione di intensit� si
> differenzia da I?
Hai mai sentito parlare di diffrazione di Fraunhofer e di Fresnel?
Questo tanto per sapere che livello di conoscenze hai sull'argomento...
Quella del primo caso che hai citato e' di Fresnel; nel secondo caso
(fuoco della lente) e' di Fraunhofer.
Col che ho gia' risposto: la differenza c'e'.
> Questo tanto per capire se la presenza della lente ha un qualche
> effetto sul sistema oppure no. E' evidente che in questo caso
> l'apertura del diaframma corrisponde al margine della lente, � il
> margine della lente il "bordo opaco" che genera diffrazione.
BTW: Attribuire la diffrazione al bordo non e' appropriato.
E non scrivo semplicemente "sbagliato" perche' in un modo _molto_
sofisticato e' anche possibile dare un senso a tale affermazione. Ma
al livello di base non e' corretta.
> Infine: in basso disegno l'obiettivo di un microscopio, e voglio che
> esso sia esattamente identico alla lente dell'esperimento precedente.
> Se a destra pongo una sorgente puntiforme, qual � il bordo
> significativo ai fini della risoluzione del microscopio? Immagino il
> pi� piccolo, ossia quello della lente che guarda la sorgente (la prima
> lente). Ma a questo punto, dove si forma il disco di Airy? Suppongo
> sul piano, dentro il microscopio, sul quale si forma l'immagine reale
> della sorgente puntiforme. Questo disco di Airy � identico a quello
> che ottenevamo nell'esperimento precedente, in cui la stessa lente,
> con lo stesso bordo, veniva investita da un'onda piana?
Confesso che non ho capito niente.
Ho solo capito che tu hai un'esigenza ragionevole: capire di piu' la
diffrazione, ma non hai gli strumenti per arrivarci.
Per capire la diffrazione bisogna prima avere nozioni piu' chiare e
generali sui sistemi ottici. Quelle che tu mostri, direi di livello
liceale (e di regola su questo arogmento di testi liceali sono
gravemente insufficienti, quando non sono anche errati) non bastano.
> La stessa cosa vale per un telescopio, suppongo: nel caso di un
> newtoniano il bordo che conta qual �? La luce attraversa l'apertura
> superiore del telescopio, lo spider, infine giunge allo specchio:
> anche questo ha un bordo. Poi viene focalizzata, dopo la deviazione da
> parte del secondario, nel piano focale, coincidente con l'omonimo
> piano dell'oculare, dal quale emerge una onda piana (almeno nel caso
> che la sorgente sia all'infinito). Ma anche nell'oculare ci sono bordi
> e margini...: che effetto hanno?
Ti posso rispondere in due parole che conta la pupilla d'entrata. Ma
poi dovrei spiegarti che cos'e'...
> Perch� il piano focale di un microscopio non coincide, come per il
> telescopio, con l'omonimo piano del suo obiettivo?
Questa e' tutt'altro genere di domanda, e riguarda quello che dicevo
sopra sui sistemi ottici...
Ma che cosa sarebbe secondo te il piano focale di un microscopio?
Secondo me un tale termine non ha senso.
Angelo ha scritto:
> ...
> L'ottica � molto pi� complessa di quanto sembra
Non posso che essere d'accordo :)
> e, con il dovuto rispetto per tutti, non mi pare che molti fisici la
> conoscano benissimo.
Come sopra. Il che in fondo non sarebbe strano: nessuno puo' conoscere
tutto benissimo.
Il brutto e' che la snobbano, e pensano (molti) che non ci sia niente
di utile da sapere.
> A me le cose le ha sempre fatte capire bene solo Elio Fabri, che ora,
> per�, mi bacchetter� per questo post, scrivendomi "questo � perch� te
> le avevo fatte capie, figuriamoci!!!!" :-)
Beh, infatti, non so che cosa ti ho fatto capire, ma di certo tu non
hai studiato seriamente...
stigma ha scritto:
> non posso risponderti in modo approfondito comunque posso dirti che la
> lente per prima cosa non fa altro che determinare sul suo piano focale
> la medesima figura di diffrazione che osserveresti molto distante se
> avessi solo il diaframma circolare (con "molto distante" intendo ad
> una distanza molto maggiore del diametro della fenditura, cio� in
> regime di diffrazione di Fraunhofer).
Beh, ci sono un paio di cose che non vanno bene, ma per il livello di
Raffy possiamo accettare quello che dici :)
(Pero' il discorso sulla distanza e' proprio sbagliato...)
> ...
> In generale la risoluzione di un sistema ottico sar� determinata, e
> limitata, dalla dimensioni delle pupille di ingresso, di uscita e di
> eventuali stop (diaframmi) interni. Pi� il raggio delle pupille �
> grande (rispetto alla lunghezza d'onda), pi� elevata sar� la
> risoluzione.
'Nzomma... Hai sentito parlare di queste cose, ma non hai mica capito
bene che cosa sono...
La pupilla d'ingresso e' la piu' piccola immagine _anteriore_ di tutti
i diaframmi reali del sistema.
Quindi basta lei.
> Oltre a ci� devi considerare che le lenti introducono
> inevitabilmente delle aberrazioni di vario genere, per cui oltre al
> problema della diffrazione (e risoluzione) devi risolvere anche
> altri tipi di distorsione delle immagini e impiegare quindi un elevato
> numero di lenti per compensare queste aberrazioni (come avviene per
> es. negli obiettivi dei microscopi).
Figuriamoci! Adesso tiri in ballo ahce le aberrazioni?
Non ce n'e' proprio motivo: la diffrazione puo' e deve essere
studiata (in un primo tempo almeno) dimenticando le aberrazioni.
Nota finale: se vi ho dato l'impressione di far cadere le cose
dall'alto, me ne dispiace, ma certi argomenti non possono essere
trattati in modo sbrigativo e senza le necessarie premesse.
Se Raffy o qualcun altro vuole andare piu' a fondo, puo' *studiare* la
parte di ottica delle lezioni di astronomia di E.Fabri e U.Penco:
http://www.df.unipi.it/~penco/Astronomia/Testi/Parte 2
--
Elio Fabri
Received on Fri Apr 25 2008 - 20:33:29 CEST