STRUMENTI OTTICI


  1. Un telescopio newtoniano ha uno specchio primario parabolico di apertura 10 cm e focale 60 cm.
    1. Determinare le dimensioni al piano focale dell’immagine di un pianeta che ha un diametro apparente di 30”.
    2. Sulla base del diagramma allegato, stimare le dimensioni lineari che assume una sorgente puntiforme all’infinito, a 15’ dall’asse ottico, per effetto delle aberrazioni.

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  1. Un prisma con angolo al vertice 36° ha indice di rifrazione n=1.650 a λ656 nm e n=1.654 a λ486 nm. Un fascio parallelo di luce policromatica incide sulla prima faccia del prisma con i= 40°.
    1. Determinare la dispersione angolare media (Δθ/Δλ) all’uscita del prisma.

      Una lente di focale 100 mm è posta oltre il prisma, approssimativamente in asse con la luce uscente. Sul piano focale della lente si forma lo spettro della luce incidente.

    2. Quanto sono separati, su di esso, λ656 nm e λ486 ?
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  1. Un uomo alto 1,80 m è osservato da 60m di distanza. Quali sono le dimensioni della sua immagine sulla retina dell’osservatore? (si assuma una profondità del bulbo oculare di 24 mm). Discutete se, in queste condizioni, è possibile distinguerne il volto.
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  1. Un telescopio operante nell’infrarosso a lunghezze d’onda di 10 micron ha apertura D= 2m e rapporto d'apertura f/10. Assumendo un seeing di 1”, qual’è la risoluzione ottenibile? Qual’è la dimensione al piano focale dell’immagine di una sorgente puntiforme all’infinito?
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  1. Qual’è la risoluzione angolare di un paraboloide di 25m di apertura che riceve onde radio a frequenza di 1250 MHz? Quale è la precisione con cui deve essere realizzata e mantenuta la forma parabolica, perché questo risultato sia assicurato?
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  1. La nebulosa del Granchio è un resto di supernova, forte emettitore di onde radio, di diametro angolare di 5’. Qual è la dimensione minima di una antenna parabolica che, ricevendo onde radio a 1000 MHz, ne verifichi la struttura estesa? Qual è l’entità massima delle irregolarità della superficie dell’antenna che è accettabile per ottenere questo risultato?
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  1. Quale dimensione ha l’immagine di una sorgente radio puntiforme al fuoco di un paraboloide di diametro 12m, focale di 30m, che osserva radiazione a frequenza di 1000 GHz ? Ritenete che, per ottenere questo risultato, la superficie reale possa approssimare un paraboloide ideale con deviazioni tipiche di 100 micron.?.
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  1. Un paraboloide di 12m di diametro e focale 8m deve raccogliere radiazione a 100 GHz da sorgenti astronomiche, convertendola in un segnale elettrico.
    1. Determinare le dimensioni del sensore al primo fuoco necessarie a raccogliere la radiazione della sorgente;
    2. valutare quali possono essere le deformazioni massime della superficie affinché tali dimensioni non risultino deteriorate;
    3. Considerata la grande apertura, e, al tempo stesso, l’esigenza di osservare solo la sorgente in asse, quale sarà il peso delle aberrazioni ?
  1. Un telescopio newtoniano ha uno specchio primario parabolico di apertura 10 cm e focale 50 cm. Determinare posizione e dimensioni ottimali dello specchio secondario. Indicare i criteri seguiti.
  1. E’ dato uno specchio parabolico di 3.5 metri di diametro e rapporto di apertura f/15. A quale separazione angolare all’infinito corrisponde una distanza sul piano focale di 0.025 mm?



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