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OTTICA PRATICA
IL TELESCOPIO CASSEGRAIN
Il telescopio Cassegrain :
Consiste in uno specchio primario concavo, un piccolo specchio
secondario convesso ( dentro il fuoco del primario) il quale
ridirige il fascio oltre il primario.
Tutti i Cassegrain soffrono di perdita di luce dovuta all’ostruzione
dello specchio secondario sul primario. Essa causa inoltre un po’
di perdita di contrasto e incisività dell'immagine per effetto
della diffrazione.
Un Cassegrain ideale dovrebbe soddisfare contemporaneamente le seguenti quattro
condizioni:
1.
Tubo corto
2.
Piccolo specchio secondario
3.
Superficie focale piana
4.
Superficie focale accessibile (ossia dietro il primario)
Ma soddisfare le quattro condizioni ssieme, non è possibile. Vediamo di capire il perchè:
La curvatura di campo è espressa dalla seguente relazione:
dove Rf=raggio di curvatura del campo
r1 e r2 = raggi del primario e del secondario
Per una data lunghezza focale la curvatura di campo aumenta se:
1) Se il diametro del secondario cala
2) Se la separazione tra i due specchi cala
Se si desidera una bassa ostruzione sarà necessario uno spianatore
Esistono differenti combinazioni di ottiche
nei Cassegrain. Sono tutte libere da
aberrazione sferica nella zona parassiale
ma la incisività delle immagini sposta-
-ndoci dal centro alla periferia del piano
focale varia in funzione della combina-
-zione ottica
Il Cassegrain Classico E’ una modifica del Newton in cui subentra la necessità di
configurare la convessità dello specchio secondario
Il Dall-Kirkham
Per motivi di semplicità costruttiva qualcuno potrebbe preferire lo
specchio secondario sferico poiché molto più facile da realizzare
(soprattutto industrialmente). Quest'ultimo però è causa poi di un
coma molto maggiore che nel Cassegrain Classico
Il Pressman-Camichel Tale configurazione offre la grossa attrattiva di uno specchio
primario sferico che però comporta la necessità di avere una forte
profilatura ellittica del secondario. Ne deriva che l’intero sistema
soffre di un forte coma
Il Ritchey-Chrétien
I profili di entrambi gli specchi risultano accuratamente studiati
affinchè il loro sinergismo elimini il coma. Ne consegue che
l'ottenimento dei due specchi è senza dubbio più complicato che
per le versioni precedenti
Il Rithcey.Chretien è senza
dubbio il migliore per uso
fotografico poiché dà origine
a stelle circolari. Però tale
strumento mostra un allarga-
-mento considerevole delle
macchie spostandoci di
20mm verso la periferia del
campo focale come risultato
di un leggero astigmatismo.
Tale schema ha una forte
curvatura di campo
Il Cassegrain classico pro-
-duce un diagramma spot
uguale a quello di un newto-
-niano con lo stesso rapporto
focale ma la curvatura di
campo per il Cassegrain è
maggiore
Sia il Dall-Kirkham che il Pressmann-Camichel sono inutilizzabili per fotografie a largo
campo dato il loro forte coma
Una fastidiosa caratteristica dei
Cassegrain e loro derivati è la
luce parassita che entra diretta-
-mente sul piano focale senza
passare attraverso la riflessione.
Tale fenomeno causa perdita in
contrasto dell'immagine. Per
ovviare all’inconveniente sono
necessari i cosidetti “baffling”
che aumentano leggermente l’ostruzione e possono introdurre una certa perdita di lumino-
-sità in periferia del campo.
LA CAMERA SCHMIDT
La camera Schmidt è stata pensata proprio
per la fotografia. Offre rapporti focali bassi,
elevato contrasto ed elevata apertura di
campo. Ha la superficie focale curva
E’ caratterizzata da specchio sferico,
correzione dell’aberrazione sferica
mediante lente frontale e leggero
diaframma sulla pupilla di ingresso.
Limitando in tal modo la pupilla di entrata
si va a migliorare sensibilmente il principio
di simmetria dei raggi entranti evitando
l’insorgere di aberrazione (coma).
IL CORRETTORE
La zona dove il correttore è più sottile è
detta zona neutrale perché i raggi che lì ci
passano rimangono pressoché inalterati
(ossia senza deviazione).
AI fine di portare a convergenza in un
unico punto F tutti i raggi, la zona esterna
a quella neutrale avrà potenza negativa
(divergente) mentre la zona interna avrà
potenza positiva (convergente).
Il correttore è quindi un elemento rifrattivo
che dunque introduce aberrazione
cromatica (lieve)
La prima figura a lato mostra diverse posizioni possibili per la zona neutrale. Solitamente
questa viene posta al 86,6% del semidiametro del correttore, posizione che solitamente
permette di ottenere la più bassa aberrazione cromatica rilevabile.
La seconda figura a lato mostra quali siano i dimensionamenti dei profili di compensazione
dell’aberrazione sferica al variare del rapporto focale dello specchio sferico primario adottato.
•
Nelle figure sono mostrate le performance ottiche per uno Schmidt di 200 mm di
apertura a f/3, f/2, f/1.5 ed f/1 per i colori Rosso, Blu e Violetto. Tale camera è
stata progettata per una migliore correzione nel blu.
•
I rapporti focali f/3 e f/2 danno le migliori immagini su tutta la superficie focale.
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