oreste ha scritto:
Il problema del treno ottico si manifesta per le sue tolleranze costruttive e anche per l'esecuzione inesatta del tubo.
Che cosa significa esecuzione "inesatta" del tubo? Stiamo parlando di ingegneria. "inesatta" è un aggettivo. "tolleranze costruttive" è un sostantivo. Queste due cose vanno
quantificate. Chi decide che un tubo è "inesatto"? Quali quote devono essere rispettate e con che precisione devono essere rispettate?
Soprattutto quale procedimento di analisi è svolto per determinare quanto ciascuno dei parametri di progetto deve essere accurato? in ingegneria il metodo per determinare gli intervalli di variazione ammessi per ciascun parametro si chiama analisi di sensibilità. Nel caso di un telescopio, prima di dire che è inesatto, bisognerebbe quantificare l'effetto di ciascuno degli errori. Per esempio poniamo che la lastra di uno SC sia vincolata lateralmente con una precisione (poniamo) di un decimo di millimetro (ma potrebbe essere qualsiasi valore). Possiamo dire che "un decimo" è qualche cosa di orribile perché i decimi suonano male e i centesimi sono "meglio"? Niente affatto. Se vogliamo parlare con cognizione di causa dobbiamo procedere in tutt'altro modo. Bisogna prendere per esempio ATMOS e calcolare l'effetto di un disassamento della lastra di un decimo di millimetro. Può essere che ci venga fuori che l'effetto sulle figure di diffrazione è trascurabile e in questo caso un decimo è una realizzazione esatta. Potrebbe anche essere che venga fuori che un centesimo è ancora troppo. E allora un centesimo sarebbe una realizzazione inesatta. Esattezza o inesattezza non dipendono dal fatto che si parla di decimi o centesimi ma dal fatto che si è analizzato l'effetto di un certo fattore di errore e si è concluso che è inferiore o superiore ad una certa soglia. Se lo spostamento laterale della lastra pari a un decimo (ma potrebbe anche essere un millimetro) produce un errore sul fronte d'onda pari a lambda/20 rms, si deve concludere (da ingegneri) che il sistema è "robusto" rispetto a quel tipo di errore.
Qualsiasi sistema (telescopio compresi) è "robusto" rispetto ad alcuni parametri e molto sensibili rispetto ad altri. Nel caso in cui lo SC sia robusto rispetto a disassamenti laterali della lastra è possibile confidare nelle tolleranze standard di costruzione, senza necessità di un sistema di collimazione laterale della lastra. Infatti le lastre degli SC non sono collimabili. A questo punto mi viene il fondato sospetto che gli ingegneri ottici di Celestron o Meade abbiano proprio fatto questo ragionamento. Abbiano prima valutato quanto è robusto il sistema rispetto allo spostamento latrerale della lastra (e di tanti altri fattori) e abbiano concluso che la lastra non aveva bisogno di un sistema di regolazione (*). Se si vuole affermare che gli SC (per esempio) sono inesatti bisognerebbe dimostrarlo, per esempio analizzare con un software di ray-tracing l'effetto del disassamento della lastra (o della mancanza di collimazione del primario, che è sferico) e dimostrare che questo conduce a errori sul fronte d'onda che vanificano il criterio di diffrazione.
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AndMan ha scritto:
Si se si collima ad un solo stadio e poi si inseriscono elementi secondari non ortogonali come raccordi imprecisi .
Da quanto dice AndMan sembra che si stia parlando di quanto avviene dopo il piano focale. Vale a dire che si collima in modo che al piano focale la figura di diffrazione sia perfetta, "ma dopo" si inseriscono elementi ottici che rovinano questa collimazione. Su questo ho alcune osservazioni:
1) Se così fosse allora la questione sarebbe relativa alla qualità degli elementi ottici aggiuntivi e non si capisce come il telescopio possa essere chiamato in causa e influire su quello che succede dopo. Allora stiamo parlando di quanto avviene fino al piano focale o di quanto avviene dopo?
2) AndMan ha anche detto che i raccordi standard hanno la precisione di un decimo di millimetro e che questo è
insufficiente e che ci vorrebbero raccordi con la precisione del centesimo di millimetro. Alla luce di quanto detto sopra (analisi di sensibilità) vorrei che AndMan ci illustrasse il ragionamento che porta a concludere che se un elemento ottico successivo si sposta lateralmente di un decimo la figura di diffrazione viene compromessa.
Io espongo invece un ragionamento in base al quale uno spostamento laterale di un decimo non ha effetto. Lo faccio assumendo uno schema Newtoniano e un oculare come elemento ottico aggiuntivo.
AndMan dice che siccome l'oculare entra eccentrico di un decimo, si finisce per collimare rispetto a un punto sbagliato. Questa affermazione può essere rigettata con una considerazione di tipo pratico. Se fosse vero quanto dice AndMan allora togliendo l'oculare e poi rimettendolo si dovrebbe trovare il telescopio scollimato. Invece lo si trova collimato. Perchgé?
Perchè un telescopio produce una figura che resta diffraction limited in un cerchio attorno al punto di collimazione. Questo cerchio si chiama sweet spot. Per un Newton F/5 questo cerchio è particolarmente piccolo ed è di circa 2,8 mm di diametro (è molto più grande per uno SC F/10 - tanto è vero che ricordo un opuscolo Celestron degli anni 70 dove si confrontava la figura di diffrazione fuori asse per diversi schemi ottici e per lo SC che risultava il migliore... negli anni 70 alla Celestron faceva già analisi si sensibilità!).
Ora, supponiamo che la collimazione sia fatta con un oculare eccentrico di un decimo di millimetro. Questo significa che lo sweet spot dopo la collimazione sarà eccentrico di un decimo di millimetro. Il centro del campo di un ipotetico accessori perfettamente centrato sarà a un decimo di millimetro dal centro dello sweet spot e abbondantemente dentro la zona diffraction limited.
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(*) Questa filosofia di analizzare la robustezza di un sistema e specificare requisiti stretti solo dopo questa analisi e solo laddove servono è nota da almeno gli anni 70 (è stata la rivoluzione di Toyota che ha consentito di costruire automobili di qualità anche se fatte con metodi standard)
http://dl.acm.org/citation.cfm?id=525794 .