07/03/2017
Ottica Astronomica AA1617
Modalità del Corso
Lezioni in aula (slides come supporto didattico)
Approfondimenti facoltativi su argomenti concordati con
il docente da presentare in aula durante il corso (max
10% a scalare da Esame orale)
Presentazione ppt sulle prestazioni ottiche analizzate
con ZEMAX di uno strumento concordato con il
docente (10%)
Tesina scritta e/o Presentazione ppt finale su
argomento concordato con il docente (50%)
Esame orale (max 40% -…)
Stanza 152
De Petris
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Argomenti del Corso 1/3
Richiami di Ottica Geometrica
Aberrazioni Primarie di raggio e di fronte d'onda: Teoria del III ordine.
Soluzioni correttive per le aberrazioni, Ray tracing matriciale,
Pupille e Stops.
Telescopi
Criteri di base di telescopi riflettivi, rifrattivi e catadiottrici e ottiche ausiliari.
Esempi di strumenti in uso. Ricetta ottica del Hubble Space Telescope.
Diffrazione
Apertura circolare (anulare) e rettangolare; Figure di merito (PSF, OTF).
Analisi delle prestazioni ottiche del Hubble Space Telescope.
Ottica Gaussiana o Quasi-Ottica
Propagazione di fasci gaussiani, Trasformazione del fascio da lente
sottile, Accoppiamento tra fasci gaussiani, Antenne corrugate.
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Argomenti del Corso 2/3
Progettazione ottica
Descrizione e uso di un programma di ottimizzazione ottica: ZEMAX.
Studio con ZEMAX delle prestazioni ottiche di strumenti esistenti.
Atmosfera terrestre 1
Rifrazione atmosferica e suo cromatismo; Strati atmosferici e loro
composizione; Costituenti atmosferici minori e loro variabilità;
Assorbimento atmosferico: coefficiente di assorbimento e profondità
ottica. Strumentazione per site testing nel VIS/IR/FIR/mm.
Atmosfera terrestre 2
Turbolenza atmosferica; spettro di Kolmogorov; Funzioni struttura e
costanti di struttura; Boundary Layer e sua variabilità; Parametro di Fried
e subaperture; angolo di seeing; tempo di coerenza e frequenza di
Greenwood; angolo isoplanatico. Statistiche di ottimi siti astronomici.
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07/03/2017
Argomenti del Corso 3/3
Ottica Adattiva/Attiva
Sensori di fronte d'onda (Shack-Hartmann, Curvature Sensor, Shearing
Interferometer, ..). Correttori di fronte d'onda. Laser Guide Star.
Collettori alta energia
Soluzioni ottiche per osservazioni in banda γ e X.
Telescopi millimetrici
Soluzioni ottiche per osservazioni da terra e/o spaziali.
Array di telescopi
Confronto Full Aperture e Synthesis Aperture. Tecniche interferometriche
radio e visibile e mappe di visibilità.
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Finalità del Corso
Acquisire le conoscenze di base per stimare e per confrontare le
prestazioni finali di sistemi ottici classici e di telescopi attualmente
impiegati nelle ricerche astronomiche a diverse lunghezze d'onda.
Acquisire le nozioni di base per l’utilizzo di un programma di
progettazione ottica per ottimizzare un sistema ottico partendo da
una ricetta ricavata in approssimazione parassiale.
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