la diffrazione e il suo dischetto insormontabile

[Vincenzo Zappalà]

Il pescatore non solo ha cambiato modo di passare il tempo, ma è diventato estremamente attento e riflessivo. Le brutte avventure vissute a causa della scarsa conoscenza dell?ottica lo hanno reso dapprima guardingo e timoroso, ma poi sempre più curioso e interessato ai fenomeni che lo circondano. Non solo interesse, però, ma anche voglia di capire e interpretare. Per la gente del molo è ormai un p...
leggi tutto... (http://www.astronomia.com/2013/04/23/un-ostacolo-insormontabile-e-un-pescatore-rivalutato/)

[nelchael81]

Ho voluto provare a riprodurre una situazione simile con un motore di rendering che uso per i miei lavori. Si chiama Maxwell render ed è un motore unbiased, questo vuol dire che calcola la luce così com'è nella realtà, senza approssimare.
In pratica ho creato delle sferette molto molto piccole lasciandole nel vuoto e le ho rese luminose.
Applicando le varie "mappe di apertura" ho ottenuto gli stessissimi risultati che hai postato nell'articolo:

[Vincenzo Zappalà]

Ho voluto provare a riprodurre una situazione simile con un motore di rendering che uso per i miei lavori. Si chiama Maxwell render ed è un motore unbiased, questo vuol dire che calcola la luce così com'è nella realtà, senza approssimare.
In pratica ho creato delle sferette molto molto piccole lasciandole nel vuoto e le ho rese luminose.
Applicando le varie "mappe di apertura" ho ottenuto gli stessissimi risultati che hai postato nell'articolo:










ottimo lavoro! Insomma, la diffrazione esiste davvero!!!!:biggrin:

[SVelo]

Accidenti se è difficile :hm:
Enzo, mi sa che stavolta ti deluderò perché ho capito qualcosa fino a metà articolo, per il resto... :shock:
Mi consigli di rileggerlo dopo aver finito "Rosetta & C." o non c'entra nulla?

[Vincenzo Zappalà]

Accidenti se è difficile :hm:
Enzo, mi sa che stavolta ti deluderò perché ho capito qualcosa fino a metà articolo, per il resto... :shock:
Mi consigli di rileggerlo dopo aver finito "Rosetta & C." o non c'entra nulla?

No, Rosetta c'entra poco. Se riesci a identificare meglio i punti "caldi" non solo cerco di spiegarli meglio, ma magari li inserisco nella seconda parte che sto scrivendo e che dovrebbe (forse) chiarire alcune parti ...

Forza, vedrai che ce la facciamo!!!!!:D

[SVelo]

No, Rosetta c'entra poco. Se riesci a identificare meglio i punti "caldi" non solo cerco di spiegarli meglio, ma magari li inserisco nella seconda parte che sto scrivendo e che dovrebbe (forse) chiarire alcune parti ...

Forza, vedrai che ce la facciamo!!!!!:D

Beh, me lo devo sicuramente rileggere piano piano, con calma, magari un pezzetto per volta, in modo che riesca a focalizzare uno ad uno i punti dove mi perdo :sad:
Grazie Enzo, per la pazienza e per il tempo che ci dedichi.
P.S.: ma tua moglie non si lamenta? :biggrin:

[Beppe]

articolo eccellente! :) pensa che le mie prime conoscenze di ottica risalgono a un "manuale trapper" "gli strumenti per l'astronomia" di Franco Potenza del '77 tra l'altro ben fatto! Il tuo articolo mi è servito per un ripasso molto necessario. Bravo!!!

[Vincenzo Zappalà]

Beh, me lo devo sicuramente rileggere piano piano, con calma, magari un pezzetto per volta, in modo che riesca a focalizzare uno ad uno i punti dove mi perdo :sad:
Grazie Enzo, per la pazienza e per il tempo che ci dedichi.
P.S.: ma tua moglie non si lamenta? :biggrin:

OK, Svelo... io intanto finisco di scrivere anche la seconda parte e magari ti servirà per capire anche la prima. Sai, vado avanti un po' ad approssimazioni successive... Magari alcune cose sono perfino in sovrabbondanza e altre un po' troppo contratte. Il problema è accorgersi di quando salti un punto che è particolarmente ostico. Io ce la metto tutta, ma a volte mi scappa qualcosa.
Non per niente mi sono scelto un'assistente speciale tipo "grillo parlante". E io la seguirò con dedizione...:biggrin:

[SVelo]

OK, Svelo... io intanto finisco di scrivere anche la seconda parte e magari ti servirà per capire anche la prima. Sai, vado avanti un po' ad approssimazioni successive... Magari alcune cose sono perfino in sovrabbondanza e altre un po' troppo contratte. Il problema è accorgersi di quando salti un punto che è particolarmente ostico. Io ce la metto tutta, ma a volte mi scappa qualcosa.
Non per niente mi sono scelto un'assistente speciale tipo "grillo parlante". E io la seguirò con dedizione...:biggrin:

Ok Enzo, perdonami però se ci impiegherò un po' di tempo, in questi giorni non riesco a concentrarmi molto...

[SVelo]

Dopo una rilettura più attenta, ora ho capito molto di più (forse anche perché avevo già letto l'articolo successivo).
Le uniche parti che mi restano più ostiche sono quelle che spiegano le figure 10, 12 e 14. Ma forse perché io non ho un telescopio :biggrin:

[Vincenzo Zappalà]

Dopo una rilettura più attenta, ora ho capito molto di più (forse anche perché avevo già letto l'articolo successivo).
Le uniche parti che mi restano più ostiche sono quelle che spiegano le figure 10, 12 e 14. Ma forse perché io non ho un telescopio :biggrin:

forse ho capito quello che non hai capito:biggrin:

Le Fig. 10 e 12 non sono altro che le 9 e 11. La 9 mostra il profilo d'intensità luminosa in sezione: è come se tagliassi una fettina delle immagini della 10 (sia che sia un cerchietto o una lineeta o un quadratino).
La Fig. 12 sono due cerchietti molto vicini che tagliati da una sezione danno luogo alle curve di intensità luminosa dela Fig. 11.
In altre parole, la 10 e la 12 sono viste dall'alto, la 9 e la 11 di lato...
Forse è tutto lì il problema...:)

[Vincenzo Zappalà]

Dopo una rilettura più attenta, ora ho capito molto di più (forse anche perché avevo già letto l'articolo successivo).
Le uniche parti che mi restano più ostiche sono quelle che spiegano le figure 10, 12 e 14. Ma forse perché io non ho un telescopio :biggrin:

Forse questa figura in 3D ti può aiutare (sopra le figure 10 o 12, sotto la 9 e la 11)
2615

[SVelo]

Elementare, Watson...
Ma la fig. 14? :confused: (è forse quella che ho capito di meno :sad:)

[SVelo]

Elementare, Watson...
Ma la fig. 14? :confused: (è forse quella che ho capito di meno :sad:)

Mi rispondo da sola: la fig. 13 è la sezione della fig. 14... Dimmi di sì :whistling:

[Vincenzo Zappalà]

Mi rispondo da sola: la fig. 13 è la sezione della fig. 14... Dimmi di sì :whistling:

in un certo senso sì, ma è la meno facile da interpretare. La presenza di un ostacolo in mezzo al fascio luminoso crea delle deformazioni nella figura di diffrazione, nel senso che i cerchi concentrici diventano più alti rispetto all'immagine senza ostruzione. Il sostegno a croce crea, invece, figure di diffrazione anche lungo i bordi del sostegno stesso. Non si può ricavare la 14 direttamente dalla 13. O almeno bisogna fare delle costruzioni intermedie complicate. Volevo solo far vedere come alla fine influisce sull'immagine. Direi che puoi prenderla senza pensarci troppo. l'importante è aver capito che i bordi di qualsiasi cosa si interponga alla luce creano immagini di diffrazione e/o di modifica a quella centrale in termini di intensità delle varie parti...

Dai, considerati promossa a pieni voti!!!!!:biggrin:

[SuperMagoAlex]

Ciao Enzo, non capisco questo passaggio:


Consideriamo la Fig. 9 e immaginiamo che l’apertura sia veramente piccola, piccola come la lunghezza d’onda. La sua larghezza sia D.

Ma se l'apertura D è uguale alla lunghezza d'onda (λ), allora l'angolo (ϑ) è uguale a 1... perché hai ipotizzato che l'apertura sia grande come la lunghezza d'onda? :confused:

[Vincenzo Zappalà]

Ciao Enzo, non capisco questo passaggio:



Ma se l'apertura D è uguale alla lunghezza d'onda (λ), allora l'angolo (ϑ) è uguale a 1... perché hai ipotizzato che l'apertura sia grande come la lunghezza d'onda? :confused:

dunque, innanzitutto che l'angolo sia 1 non è un problema. Ricorda che è espresso in radianti e che quindi vuol dire un angolo di 57°. Inoltre, dire piccola come la lunghezza d'onda vuol dire dello stesso ordine (anche più piccola) o di poco superiore. Operando così, la figura di diffrazione diventa sempre più evidente. Ovviamente, per un telescopio, si vuole ottenere il contrario e apposta per quello si cerca di aumentare il diametro in modo da rimpicciolire il disco di Airy (e abbassare anche le frange successive). Una cosa è lo studio della diffrazione (utilissima) per lo studio della luce e per le sue applicazioni in interferometria, un'altra è la costruzione di un telescopio dove essa diventa solo un problema...

[SVelo]

l'importante è aver capito che i bordi di qualsiasi cosa si interponga alla luce creano immagini di diffrazione e/o di modifica a quella centrale in termini di intensità delle varie parti...

Sì sì, questo l'ho capito ;)


Dai, considerati promossa a pieni voti!!!!!:biggrin:

:blush::awesome:

[Matteo]

Grazie Enzo bellissimi articoli... :awesome:

[Bellatrix]

Enzo, quest'articolo è interessantissimo. Proprio quello che cercavo per iniziare a capirne di più di ottica. E' straordinario come un'attenta lettura consenta di guardare le cose in modo diverso, con un briciolo di attenzione e di cognizione in più.
Ora procedo alla lettura dell'altro articolo. Grazie!

[Vincenzo Zappalà]

Enzo, quest'articolo è interessantissimo. Proprio quello che cercavo per iniziare a capirne di più di ottica. E' straordinario come un'attenta lettura consenta di guardare le cose in modo diverso, con un briciolo di attenzione e di cognizione in più.
Ora procedo alla lettura dell'altro articolo. Grazie!

grazie a te per l'applicazione e per la vonontà di imparare. vedrai che tutto ti sembrerà più bello guardando nel telescopio ;)

[marcom73]

ti ringrazio per gli ottimi articoli che stai sfornando da cui sto imparando moltissimo !
Marco

[SuperMagoAlex]

Ho riletto l'articolo e non riesco a ricavare la formula ϑ = λ/D
E' un procedimento molto complesso? :confused:

Inoltre se ho capito bene, al crescere di D, dunque l'apertura del telescopio, l'angolo ϑ decresce e questo significa che arriva più luce alla zona centrale, dunque l'immagine apparirà più nitida (e più piccola), è corretto?

[Vincenzo Zappalà]

Ho riletto l'articolo e non riesco a ricavare la formula ϑ = λ/D
E' un procedimento molto complesso? :confused:

Inoltre se ho capito bene, al crescere di D, dunque l'apertura del telescopio, l'angolo ϑ decresce e questo significa che arriva più luce alla zona centrale, dunque l'immagine apparirà più nitida (e più piccola), è corretto?

carissimo,
no, in realtà non è molto complesso, ma -come sai- ho paura di esagerare con le formule... dato che rimane un discorso per pochi intimi. Coimunque, magari, faccio un'appendice... Anchre la seconda domanda ha una risposta un po' più complicata...

Quando torno da Tarquinia, vedo di inserire un'appendice "top secret...". OK????;)

[Vincenzo Zappalà]

Ho riletto l'articolo e non riesco a ricavare la formula ϑ = λ/D
E' un procedimento molto complesso? :confused:

Inoltre se ho capito bene, al crescere di D, dunque l'apertura del telescopio, l'angolo ϑ decresce e questo significa che arriva più luce alla zona centrale, dunque l'immagine apparirà più nitida (e più piccola), è corretto?

questa risposta vale per Alex ma per tutti gli interessati, dato che non so quando riuscirò nuovamente a mettermi al lavoro... E poi, magari, mi dimentico. D'altra parte, credo sia più che sufficiente quanto ho detto sulla diffrazione... Chi vuole scendere nei dettagli può andare su un libro di ottica...

Allego una semplice figura che spiega l'origine della formula richiestami. E' bene considerare una fenditura stretta dell'ordine della lunghezza d'onda. Il discorso si può poi estendere a una fenditura larga...

Tutto si può risolvere con una coppia di triangoli simili e ricordando che il massimo del disco di Airy si ha al massimo dell'onda e il minimo quando l'onda è al suo minimo, ossia la differenza di percorso deve proprio essere metà lunghezza d'onda... Per passare a fenditure ampie e/o circolari le cose si complicano dovendo passare agli integrali...

Penso che basti..

2720

Siamo proprio arrivati al bordo del problema... Alcuni vorrebbero saperne di più, altri -probabilmente- hanno già abbandonato la spiegazione perchè troppo faticosa. Che devo fare? Meglio rimanere sul bordo raggiunto che ha già fatto una scrematura enorme... Di più non sarebbe "democratico"....

Tarquinia... aspettami!!!!!