Che ci vuoi fare Tuvok... sono un alieno in vacanza! Pensavo di aver più tempo durante le vacanze, invece ... sai rigenerare l'acido molecolare... piantare le uova... Comunque eccoci alla puntata numero 1.
Premetto, per rispondere a Maurizio, che se è vero che un F3,5 non rende come un F20 (ed è in generale vero), questo non significa che sia un limite di Aberrator. E' un limite di come abbiamo chiesto noi ad Aberrator di fare i calcoli.
Come Maurizio ha capito, la dimensione della figura di interferenza è sì proporzionale alla lunghezza focale, ma questa sottende lo stesso esatto angolo. Aberrator rappresenta le immagini in una scala angolare (che è l'unica che ha senso) e le immagini in questo modo sono indipendenti dalla focale. Il concetto è meglio espresso in questa pagina (si veda in particolare la figura).
http://www.telescope-optics.net/diffraction_image.htmAllora perchè un F3,5 va peggio? Ma semplicemente perchè le superfici di un F3,5 per produrre lo stesso errore sul fronte d'onda sono più difficili da fare. Faremo più avanti un calcolo ipotizzando degli errori diversi e vedremo che allora (se facciamo la domanda giusta) Aberrator risponde con la risposta giusta.
Ma torniamo al primo esercizio (prima che cambino le leggi della fisica in questo universo).
Voglio calcolare la figura di diffrazione di uno SCT da 8" e confrontarla con la figura di diffrazione di un rifrattore da 10 cm. Per spiegare meglio allego la foto del risultato.
Abbiamo detto che Aberrator calcola la figura di interferenza di un fronte sferico del quale possiamo specificare (entro certi opzioni) la forma e la sezione.
Per quanto riguarda la sezione le opzioni sono sezione circolare o anulare con eventuale presenza di spider rettilinei. Le due caselle "Aperture" e "Obstruction" consentono di modellare la corona anulare del fronte d'onda (a dire il vero non vedo dove sia l'opzione degli spider e non vorrei confondermi con altro software - comunque vedremo).
Prendiamo quindi lo SCT. Questo telescopio è fatto di una lastra correttrice che introduce una aberrazione sferica negativa, uno specchio sferico e un secondario asferico che ha lo scopo di moltiplicare la focale. In asse è come se avessimo un fronte d'onda anulare, perfettamente sferico (se le superfici asferiche sono fatte correttamente) con raggio di curvatura pari alla focale equivalente del sistema ottico.
Mettiamo quindi nella casella "Aperture" il valore di 203 mm, nella casella "Obstruction" il valore 37%, e con questo abbiamo detto ad Aberrator come è fatta la sezione anulare. Poichè non diciamo che ha difetti (lasciamo tutto a zero nella parte della aberrazioni) stiamo anche dicendo ad Aberrator che il fronte d'onda e perfettamente sferico.
Nella casella Focal Ratio mettiamo F 10.
Prima di fare il calcolo notiamo che nella casella in alto a sinistra "Resolution (pix/asec)" c'è 10. Significa che la scala della immagine che Aberrator sta per produrre è 10 pixel per secondo d'arco.
OK.
Clicchiamo il bottone "Star" e con questo chiediamo ad Aberrator di calcolare la figura di interferenza. Per inciso possiamo notare la casellina "FFT space". Questa sta ad indicare (parlando in maniera spicciola) la discretizzazione che fa Aberrator per fare il calcolo: cioè la sezione circolare è suddivisa in 512x512 quadratini, per ciascuno dei quali (se rientra nella sezione anulare) si calcola il contributo alla figura di interferenza... parole oscure come lo spazio intergalattico? andiamo avanti e ingnoriamo per ora la faccenda della FFT space.
Appena cliccato "Star" dovrebbe uscire l'immagine che in figura allegata è nella finestra "Scope 1". Accanto ci sta scritto 1224x. Che significa? Significa che dalla distanza a cui stiamo osservando il monitor (che può essere specificata in maniera precisa con la funzione "Monitor Calibrate") l'immagine che stiamo vedendo corrisponde ad un ingrandimento di 1224x. Possiamo salvare l'immagine in un file (secondo bottone a sinistra nella finestra "Scope 1"). Lascio ai volonterosi misurare il diametro in pixel sulla immagine salvata e verificare che corrisponde al diametro della figura di Airy del 203 mm alla scala di 10 pixel per secondo d'arco.
Bello... e allora?
E allora adesso definiamo un seconodo telescopio (un secondo fronte d'onda). Nel menu a tendina in basso a sinistra clicchiamo "Telescope Add". Inseriamo ora i dati di un ipotetico rifrattore da 10 cm, ostruzione zero e facciamo F 5. Clicchiamo Star ed esce una nuova finestrella "Scope 2" dove possiamo vedre la figura di interferenza (a proposito si chiama PSF) del secondo telescopio.
Ora possiamo confrontarle e fare qualche considerazione:
a) il telescopio ostruito ha il primo anello molto più luminoso.
b) il telescopio da 10 cm ha il disco molto più grande.
In pratica l'anello del telescopio numero 1 sta interamente dentro il disco del telescopio numero 2. Questa storia ovviamente vale nel rispetto della domanda fatta ad Aberrator (ottiche perfette in entrambi i casi).
Dato che ci siamo proviamo a cambiare il rapporto focale del secondo telescopio. Cliccando su Star vedremo che non cambia nulla (la dimensione angolare è la stessa).
Cambiamo la risoluzione a 5 pixel per secondo d'arco. Ricalcoliamo le due immagini (col bottone che ha il segno di spuntatura) e vedremo che diventano grandi la metà.
Possiamo anche modificare l'ingrandimento muovendo lo slider in ciascuna delle finestre delle due PSF.
Prendiamo per esempio la finestra del telescopio 1 e ingrandiamo a 1800x (ritornando anche a 10 pixel per secondo d'arco) in modo da riempire bene la finestrella.
Ora mettiamo FFT space 128 e notiamo come cominciano ad apparire artefatti, che sono dovuti alla discretizzazione grossolana.
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