Salve a tutti.
Ad Elio Fabri chiedo di poter riprendere qui il thread intitolato
"Spettroscopio I", in quanto sarei intenzionato a non mettere troppa carne
al fuoco, come ho fatto l�. Mi impegno a fare domande concernenti un solo
tema alla volta. Tu, per�, Elio, non mi abbandonare :-)
Partiamo dal sistema che raccoglie e collima la luce.
Premesse:
1) lo spettroscopio non servir� per fare spettroscopia stellare, ma
utilizer� come sorgenti luminose normali lampade o superficie riflettenti
2) per ora mi limito al foro ignorando la fenditura
Seguendo il percorso della luce, incontriamo:
1) obiettivo da 50mm/f1.8, da ora O1
2) diaframma forato, Df, sul piano che passa per la focale di O1
3) obiettivo da 135 mm/f2.3 come collimatore: il piano di Df passa per il
fuoco di questo obiettivo, da ora O2
4) quindi i fuochi di O1 e O2 si trovano sullo stesso piano, quello di Df
5) (per inciso) il reticolo, in trasmissione, � fatto di un certo numero di
fessure parallele (verticali nel mio setup), rispetto alle quali devo subito
definire due piani tra loro ortogonali ed ortogonali al piano del reticolo:
un piano V, verticale, che � parallelo alle righe del reticolo e passa per
la fenditura (quando questa c'�); ed un piano O, normale al precedente, e
quindi perpendicolare alle fessure del reticolo. La luce che giunge sul
reticolo, per non comprometterne la risoluzione, per non sovrappore le
frange di diffrazione "impastando" il tutto, deve ricevere *non* raggi
*tutti* paralleli tra loro, ma raggi tutti formanti angoli rigorosamente
nulli con V (cio� tutti i raggi sono paralleli a V). Ma possono formare
angoli _non_ nulli con O (� il caso della fenditura, da ciascun punto
illuminato della quale origina, dal collimatore, un fascio collimato che
forma angolo non nullo con O (fuorch� il fascio che viene dal punto della
fenditura che appartiene all'asse ottico di O1), ma che forma sempre un
angolo nullo con V. Vedi
http://i5.tinypic.com/14n3h1t.jpg
(ingrandiscila).6) con l'aumentare del diametro del foro o della largezza
della fendituta, aumentano i punti posti lateralemte a V, da cui deriveranno
fasci collimati che formeranno angoli non nulli con V stesso. Questo riduce
la risoluzione!
7) quindi, a parit� di area della porzioncina (fioro o fenditura) che
illumina il collimatore, la risoluzione diminuisce quanto pi� essa (area) si
estende in larghezza ed aumenta quando invece � strettissima, anche se molto
"alta".
8) ipotizziamo, per semplicit�, che Df sia omogeneamente illuminato da O1,
anche se ci� in genere non avviene per via della eterogeneit� luminosa e
spettrale della scena ripresa da O1. Quindi ipotizziamo di riprendere una
sorgente omogenea di estensione infinita.
O1 proietta l'immagine della sorgente su Df (O1 ha una ghiera di messa a
fuoco per oggetti pi� vicini dell'infinito)
Df seleziona la luce di una porzioncina di sorgente, tramite un foro
stenopeico. Dal foro emerge uin cono di luce che invade il collimatore O2,
che per� ha una apertura minore e quindi non raccoglie tutta la luce, ma ne
perde una parte periferica.
O2 "emette" un fascio collimato, che forma angolo nullo col suo asse ottico
se il foro appartiene a questo, che ha un diametro di poco superiore alla
diagonale del reticolo (rettangolare).
Fin qui mi basta un: tutto ok/non tutto ok! :-)
Sul foro vorrei dire una cosa. Se il foro � veramente puntiforme, il fascio
� veramente tutto collimato, ma la quantit� di luce che lo attraversa tande
a zero col tendere a zero del diametro del foro. Quindi un certo compromesso
ci vuole. Se il punto fosse davvero piccolissimo e ad esso aggiungessimo un
punto 1 mm pi� sopra, avremmo un secondo cono di luce, con diversa
direzione, che si interseca ben presto con il cono precedente (del foro
precedente, inferiore). Questi due coni di luce, vista la minor apertura dI
O2 rispetto a O1, coprono tutta la superficie di O2: quindi dall'altra parte
di O2 emergeranno due fasci collimati, entrambi del massimo diametro
possibile (d=135/2.8), cosa che non avverebbe se uno dei due coprisse solo
una porzione della superficie di O2.
Quindi, ora, al fascio collimato precedente e parallelo all'asse ottico si
aggiunge un fascio, sempre collimato, inclinato verso il basso e quindi
formante un angolo non nullo con l'altro fascio e quindi con l'asse ottico.
Il primo fascio viene dal foro "centrale"; il secondo, da quello superiore.
Anche fin qui mi basta un: tutto ok/non tutto ok! :-)
Ho capito che Df in spettroscopia stellare ci permette di escludere le altre
stelle e che, se la stella fosse isolata, si potrebbe anche non mettere; ma
mi domando: l'immagine di una stella sul piano focale di un telescopio
(considerando anche la diffrazione, ecc), non � pi� grossa di un punto? :-)
Cio�: una fenditura (o un foro piccolissimo) non avrebbero anche la funzione
di selezionare una parte pi� piccola dell'immagine della stella con
risoluzione spettrale maggiore (per lereafioni vister ai punti 5-6-7)?
Grazie
PS: dopo aver chiarito questi aspetti, vorrei passare subito al reticolo ed
all'ottica derl CCD.
Received on Sat Jun 17 2006 - 10:21:20 CEST
