Re: Spettroscopio I

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Sat, 17 Jun 2006 20:58:05 +0200

Angelo ha scritto:
> In genere. le sorgenti che porro davanti allo spettroscopio, non
> disteranno per pi� di 1-6 m. UN obiettivo former� l'immagine della
> sorgentesul piano del foro o della fenditura. Questo pr evitare gli
> inconvenineti della forma del fascio e della piccola area di reticolo
> illuminato in cui incorrerei utilizzando solo foro o fenditura senza
> obiettivo avanti ad essa (me le hai spiegati tui queste cose parlando
> di collimazione, ricordi?)
Si', questo me lo ricordo :)
Aggiungo che se la sorgente e' lontana, l'obiettivo ha anche il
vantaggio di raccogliere piu' luce di quella che arriverbbe
direttamente sulla fenditura.

> ...
> Due domande:
> - ma l'obiettivo fotografico non � pi� corretto di quello del
> binocolo?
Non e' detto.
Un obiettivo fotografico deve soddisfare requisiti contrastanti: avere
un grande campo ed essere molto luminoso.
E' difficile far andare d'accordo le due richieste con una buona
correzione, e per questo i buoni obiettivi sono complessi (molte
lenti) e costosi.
Un obiettivo di binocolo non ha un campo confrontabile ed e' anche
menoluminoso (apertura relativa). Per questo si puo' ottenere una
correzione soddisfacente anche con due sole lenti.

> - quali i vantaggi, in questo caso della fenditura rispetto al foro?
Li avevi gia' detti tu in un post precedente: se riesci a illuminare
l'intera fenditura (e questo dipende dalla struttura della sorgente,
vedi dopo) puoi utilizzare una maggiore area del CCD, giadagnando in
rapporto segnale/rumore.

> - come scegliere il collimatore in questo caso?
Dunque le due domande sono tre :-))
Come credo di aver detto piu' volte, non si puo' dare una risposta
senza conoscere le caratteristiche della sorgente.
In realta' il sistema va visto come un tutto unico:
1) sorgente
2) obiettivo
3) fenditura
4) collimatore
5) reticolo
6) secondo obiettivo
7) rivelatore (CCD).

Alcuni dei componenti saranno fissati, per una ragione o per l'altra;
il che semplifica il problema perche' riduce il numero di parametri
liberi ;-)
Altri li dovrai decidere su basi pratiche (per es. la sorgente) o
magari di costo (es. l'obiettivo e il collimatore).
Ti consiglierei comunque di farti uno schema geometrico, se sei
capace...
Vedrai che molti parametri (per es. i diametri e le focali) non sono
indipendenti. In parte te l'ho gia' spiegato.

> Infine, tre cose brevi.
> 1) una curiosit� nel caso di una stella "isolata", credo che anche
> senza foro e fenditura si possa fare spettroscopia, semplicemente
> facendo coincidere piano focale del collimatore con quello del
> telescopio: in fondo � puntiforme.
Si', se non c'e' luminosita' di fondo apprezzabile.

> Oppure si pu� pensare che in realt� una fenditura possa essere capace
> di slezionare solo una fettina dell'immagine della stella prodotta
> suil piano focale dal telescopio. Lo so, la stella � puntiforme, ma io
> so di alcuni astrofili che la sfocano (ottenendoun dischetto sfumato
> ma non pi� puntiforme) per "tenerla" pi� facilmente tra le lame della
> fenditura.
Si', ma puo' funzionare solo se la stella e' abbastanza luminosa.

> A questo punto la fenditura � indispensabile per la risoluzione (senn�
> un disco sfocato pregiudicher� la collimazione del fascio (sempre per
> il discorso) che pi� � larga la fenditura opi� � grosso il foro e pi�
> i raggi collimati tederanno ad incidere non perpendicolarmente sul
> reticolo.
OK

> 2) le singole frange di diffrazione diventano tanto pi� sottili, sul
> piano del CCD, quanto pi� stretta � la fenditura o piccolo � il foro.
> Che effetto ha la focale dellpobiettivo del ccd? Una F pi� lunga, da
> una parte dovrebbe distanziare le frange, ma dall'altra dovrebbe anche
> allargarle, no? Quale fenomeno prevale?
A parte che non le chiamerei "frange", visto che sono righe spettrali...
(A proposito, sai che non ho capito una cosa basilare: che tipi di
spettri pensi di osservare? Emissione? Assoribmento? Oppure?)

Dicevo: a parte questo, le due cose vanno esattamente insieme.
Per un dato reticolo, e quindi una data dispersione, se aumenti la
focale restringi l'intervallo di l. d'onda che puoi vedere in un colpo
solo.
Qui si aggiunge un'ulteriore complicazione, di ci nnabbiamo mai
parlato: la risoluzione.
Questa e' determinata da due fattori:
a) il numero di righe del reticolo
b) la dimensione dei pixel del CCD.
Ma se non si sa che razza di sorgente (e quindi di righe) vuoi
guardare, che senso ha parlare di risouzione desiderata o ottenibile?

> 3) � vero o non che la fenditura, aumentando sul pinao del CCD
> l'"altezza" dello spettro riduce il rapporto segnale/rumore ed �
> perci� preferibile?
Aumenta, non riduce...
L'ho detto sopra.
                                                         

-- 
Elio Fabri
Received on Sat Jun 17 2006 - 20:58:05 CEST

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