Prestazioni dei telescopi

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1 Prestazioni dei telescopi Commento. Siamo partiti con fasci di raggi paralleli provenienti da una sorgente, per finire nuovamente con fasci di raggi paralleli che escono dall oculare. Questa condizione si chiama afocale. Ma cosa é cambiato? Sono cambiate due cose: é aumentata la quantitá di raggi provenienti da una sorgente che possono entrare nell occhio a formare l immagine (aumento di luminositá); é aumentato l angolo sotto cui due sorgenti distinte vengono viste (ingrandimento). Molto spesso nell osservazione astronomica viene data maggior importanza alla capacitá di raccogliere una maggior quantitá di raggi luminosi da una sorgente, rispetto agli ingrandimenti che si possono ottenere. Inoltre, é determinante la qualitá dell immagine, ovvero correzione delle aberrazioni e l assenza di difetti nella lavorazione delle superfici ottiche. Luca Zangrilli (INAF-Arcetri) Astronomia Pratica May 16, / 10

2 Diaframmi e pupille Vignettamento Il cono di raggi che raggiunge l immagine diventa piú stretto man mano che il punto oggetto si muove verso il bordo: diminuzione progressiva del flusso luminoso per punti fuori asse e quindi oscuramento del campo esterno. piano oggetto diaframma d apertura pupilla d entrata piano immagine asse ottico raggio vignettato Luca Zangrilli (INAF-Arcetri) Astronomia Pratica May 16, / 10

3 Diaframmi e pupille Esempi di vignettamento, in due immagini di paesaggio. Luca Zangrilli (INAF-Arcetri) Astronomia Pratica May 16, / 10

4 Migliorare il vignettamento, aumentare il campo di vista Oculare e lente di campo L oculare serve per osservare ingrandita l immagine intermedia formata dall obbiettivo. Una singola lente tuttavia non fornisce risultati soddisfacenti. Viene quindi introdotta una seconda lente (positiva), detta lente di campo. Essa permette di: aumentare il campo di vista; attenuare i problemi di vignettamento. Luca Zangrilli (INAF-Arcetri) Astronomia Pratica May 16, / 10

5 Potere risolutivo di uno strumento ottico composto Si potrebbe pensare che sia possibile costruire telescopi con valori di ingrandimento arbitrariamente grandi. Esiste un limite naturale ad avere immagini nitide con forti ingrandimenti, e tale limite è imposto dal fenomeno della diffrazione. L apertura dello strumento fa sí che l immagine di una sorgente puntiforme sia una figura di diffrazione. La separazione tra il massimo centrale e il primo minimo é, angolarmente: θ=1.22 λ D Convenzionalmente uno strumento non risolve dettagli piú piccoli di θ. Luca Zangrilli (INAF-Arcetri) Astronomia Pratica May 16, / 10

6 Limiti agli ingrandimenti di uno strumento Aumentando oltre un certo limite gli ingrandimenti, ingrandiró non i dettagli dell oggetto bensí la figura di diffrazione. Se nel sistema sono presenti aberrazioni (come sempre accade), verrá ingrandita la Point Spread Function. Empiricamente, gli ingrandimenti massimi che si possono ottenere con un telescopio sono pari a 2 volte il diametro di apertura espresso in millimetri: ex. D=150 mm, m max = 300. Se ho una focale f o = 900 mm, l oculare con piú corta focale che potró scegliere avrá f e = 3 mm, in pratica, potrei scegliere un oculre da 4mm. Luca Zangrilli (INAF-Arcetri) Astronomia Pratica May 16, / 10

7 Pupilla d uscita di un telescopio Proprietá della pupilla d uscita: tutti i raggi che passano per il diaframma di apertura, passano anche per la pupilla d uscita. Luca Zangrilli (INAF-Arcetri) Astronomia Pratica May 16, / 10

8 Pupilla d uscita di un telescopio Problema: dove è posizionata e quanto grande è la pupilla di un telescopio? fep( fo+ fep) Estrazione: d er q= fo fe pupilla d uscita: D ep = D o fo Diametro = Do MP Luca Zangrilli (INAF-Arcetri) Astronomia Pratica May 16, / 10

9 Campo di vista di un telescopio u campo u 50% = Deye 2d dove d= f o + f e, e D eye é il diametro dell oculare. Luca Zangrilli (INAF-Arcetri) Astronomia Pratica May 16, / 10