Dobsoniani

Sensibilità al seeing, (nonostante 1000 spiegazioni, le idee infondate risorgono sempre)

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view post Posted on 29/7/2011, 09:05

Giant elliptical galaxy

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http://www.trekportal.it/coelestis/showpos...320&postcount=5

CITAZIONE
La differente sensibilità alla turbolenza atmosferica si nota tipicamente tra rifrattori e riflettori a vantaggio dei primi.....provo a spiegarti il perchè; oltre alla gà citata otturazione, occorre osservare che la turbolenza atmosferica deviando il fronte d'onda dalla traiettoria originaria è assimilabile ad un errore di lavorazione dell'ottica ed essendo noto che nella riflessione l'errore presente sulla superficie ottica si raddoppia, mentre nella rifrazione di dimezza ecco spiegata (spero) la maggior sensibilità alla turbolenza degli specchi rispetto alle lenti.

In questa spiegazione c'è almeno un errore (uno capitale, più altri concetti insufficientemente precisi). Dove sta?
 
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view post Posted on 29/7/2011, 09:27
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Mammifero Bipede

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CITAZIONE
la turbolenza atmosferica deviando il fronte d'onda dalla traiettoria originaria è assimilabile ad un errore di lavorazione dell'ottica ed essendo noto che nella riflessione l'errore presente sulla superficie ottica si raddoppia, mentre nella rifrazione di dimezza...

Dal punto di vista della fisica non sta in piedi.
La turbolenza atmosferica "muove" gli oggetti, e necessariamente li "muove" esattamente allo stesso modo indipendentemente dallo strumento che li osserva.
In caso contrario osservando da lontano con due telescopi un tizio che corre, lo vedremmo correre più velocemente e più lontano nel telescopio a specchi... :lol:

La parola chiave è IMHO "assimilabile": simile non è la stessa cosa di "uguale".
 
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view post Posted on 29/7/2011, 10:48

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Infatti, "assimilabile" significa che la turbolenza atmosferica produce un ritardo nel fronte d'onda, così come un errore sulla superficie ottica produce un ritardo.

Questi due ritardi però non interagiscono. Si sommano. Quindi se la turbolenza produce un ritardo diciamo lambda/4 rms e l'ottica produce un ritardo diciamo lambda/5 rms, sul piano focale il ritardo complessivo è la somma dei due, che è la somma rms dato che gli errori non sono correlati. Quindi il ritardo totale fa 0.25+0.20= 0.45 rms.

L'ottica non modifica (non dimezza) il ritardo dell'onda incidente.

L'errore sul fronte d'onda è pari a due volte l'errore superficiale nel caso di riflessione mentre è pari all'errore superficiale moltiplicato la differenza degli indici di rifrazione nel caso di rifrazione. Ma questo riguarda solo come l'errore sulla superficie ottica si trasforma in un errore sul fronte d'onda. Questo errore ottico poi si somma all'errore prodotto dalla turbolenza. Quindi se uno specchio ha un errore sul fronte d'onda lambda/5 e una lente ha un errore sul fronte d'onda lambda/5, quando a questi due si somma lo stesso errore prodotto dalla turbolenza, il risultato è lo stesso.
 
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view post Posted on 30/7/2011, 14:59
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Ivan.86
view post Posted on 31/7/2011, 13:18




CITAZIONE (mauro_dalio @ 29/7/2011, 11:48) 
L'errore sul fronte d'onda è pari a due volte l'errore superficiale nel caso di riflessione mentre è pari all'errore superficiale moltiplicato la differenza degli indici di rifrazione nel caso di rifrazione. Ma questo riguarda solo come l'errore sulla superficie ottica si trasforma in un errore sul fronte d'onda. Questo errore ottico poi si somma all'errore prodotto dalla turbolenza.

E' proprio questo che non si capisce, come mai i due errori si sommano invece di "amplificarsi" a vicenda ?
Io cerco sempre di immedesimarmi nel pensiero altrui per capire a che punto il ragionamento prende la strada sbagliata.
Inoltre cercherò di essere ragionevole piuttosto che tecnico, perchè solo le cose semplicemente logiche ed intuitive entrano nel comun modo di pensare.

Il mio parere è che loro partono dal presupposto che dopo una riflessione il fronte d'onda che si crea è più "rovinato" che dopo una rifrazione, dimenticandosi però che è possibile portare ad un pareggio riflessione e rifrazione semplicemente lavorando meglio la superficie dello specchio rispetto a quella della lente. Questo è proprio quel che si fa ora con tutti gli specchi, anche commerciali, ormai definiti diffraction limited.

A questo punto, la migliore lavorazione dello specchio, dovrebbe aver compensato i "difetti" della riflessione abbastanza da poter ritenere che in assenza di atmosfera le due ottiche rendano allo stesso modo, ragionevole no ?

Dimentichiamoci dell'ostruzione di un ottica a riflessione, interessiamoci invece solo della qualità del fronte d'onda che creano lenti e specchi, convincendoci del fatto che se il fronte d'onda creato dopo la riflessione e rifrazione è "bello" per entrambi gli schemi, allora qualsiasi altra differenza la farà non più il seeing atmosferico ma un "oggetto" sul percorso ottico.

Come anticipato, in assenza di atmosfera ora i due schemi a lente e a specchio performano allo stesso modo grazie alla miglior lavorazione fatta sullo specchio. Questo significa che se introduciamo l'atmosfera si deve creare una qualche sorta di meccanismo tale da rendere più sensibile lo specchio alla lente, sempre se è vera l'ipotesi che si legge in giro.

Quindi non resta che capire la natura di questo particolare "meccanismo"....

Noi non lo sappiamo, rimane un qualcosa di "misterioso", ma sappiamo che il fronte d'onda che sopraggiunge il nostro specchio o lente è lo stesso, è rovinato allo stesso modo dall'atmosfera in quanto tutto è avvenuto "precedentemente" e il diametro dei due telescopi è uguale, stiamo infatti solo valutando la natura di riflessione e rifrazione senza coinvolgere le dimensioni.

A questo punto lo stesso identico fronte d'onda rovinato dall'atmosfera entra nei due telescopi che performando allo stesso modo in assenza di atmosfera, e non essendo consapevoli (loro) di stare ora in presenza di atmosfera, rispondono al fronte d'onda come se per loro fosse un fronte d'onda perfetto. Come farebbero infatti a sapere che è stato rovinato dall'atmosfera ? per loro quel fronte rovinato o perfetto che sia è un fronte d'onda e punto.

Ma a questo punto ragioniamo un ottimo, abbiamo detto che le due ottiche, grazie alla miglior lavorazione dello specchio e in assenza di atmosfera rendono uguali, ed ora che sono in presenza di atmosfera si comportano diversamente (come se fossero consapevoli) ? il vantaggio dello specchio lavorato meglio ora non c'è più ? ci si rivolta contro ?

...ovviamente no, non avrebbe senso, specchio e lente rispondono al fronte d'onda esattamente come hanno imparato a fare e come sempre fanno, non importa a loro se è piatto o corrugato.

Quindi l'eventuale errore sul fronte d'onda in ingresso, si somma all'eventuale errore introdotto dalla riflessione o dalla rifrazione.
Ma se l'errore sul fronte d'onda introdotto dalla riflessione e dalla rifrazione è lo stesso grazie alla miglior lavorazione dello specchio e come abbiamo detto in ingresso abbiamo un fronte d'onda rovinato allo stesso modo, questo implica che il risultato sarà identico per entrambi !

La conclusione di tutto questo discorso è banale, gli specchi hanno bisogno di essere lavorati con più attenzione.
In questo modo l'errore introdotto sul fronte d'onda da parte di una lente o di uno specchio è lo stesso, quindi qualsiasi altro errore, ad esempio introdotto dall'atmosfera, penalizzerà allo stesso modo entrambi gli schemi poichè essi hanno raggiunto la stessa "qualità di risposta" grazie alla differente lavorazione.

ciao
 
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view post Posted on 31/7/2011, 17:49

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[QUOTE=Ivan.86,31/7/2011, 14:18 ?t=56997498&st=0#entry465497669]
CITAZIONE (mauro_dalio @ 29/7/2011, 11:48) 
Il mio parere è che loro partono dal presupposto che dopo una riflessione il fronte d'onda che si crea è più "rovinato" che dopo una rifrazione, dimenticandosi però che è possibile portare ad un pareggio riflessione e rifrazione semplicemente lavorando meglio la superficie dello specchio rispetto a quella della lente. Questo è proprio quel che si fa ora con tutti gli specchi, anche commerciali, ormai definiti diffraction limited.
ciao

E' proprio questo che i rifrattoristi non riescono a digerire. Inoltre non capisco il perchè un telescopio con ostruzione dovrebbe essere più sensibile al seeing. Qualcuno me lo può spiegare?
 
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view post Posted on 31/7/2011, 18:55
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Mammifero Bipede

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CITAZIONE (Ivan.86 @ 31/7/2011, 14:18) 
Questo significa che se introduciamo l'atmosfera si deve creare una qualche sorta di meccanismo tale da rendere più sensibile lo specchio alla lente, sempre se è vera l'ipotesi che si legge in giro.

Ipotesi che ha tutte le caratteristiche della "leggenda urbana", ed IMHO discende dalla scarsa conoscenza delle problematiche termiche degli specchi. In pratica per decenni si sono fatti confronti tra specchi "caldi" e rifrattori traendone la conclusione che i riflettori sono "più sensibili al seeing", ed imbastendo a supporto di questa tesi una ipotesi teorica che suonasse plausibile.
Ora, in scienza, l'onere della prova spetta chi fa l'affermazione, quindi mi aspetto una dimostrazione concreta di questa ipotetica "maggior sensibilità al seeing", che comprenda riprese CCD fatte in contemporanea, dallo stesso sito, con due strumenti di pari diametro (il riflettore ovviamente già "in temperatura" ed eventualmente con diaframma eccentrico). A fronte di quest'evidenza, comprensiva di un'analisi quantitativa, si potrà in seguito sviluppare una descrizione teorica.
 
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view post Posted on 31/7/2011, 23:13

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Ivan, sulla "natura" di come si compongono gli errori ho scritto molto, compreso un thread sul vecchio astrofili per il quale sono stato letteralmente insultato come "incapace di leggere l'italiano perché al liceo passavo il tempo nei bagni".

Vedo che nel thread su Coelestis c'è molta confusione. Curiosamente il più vicino al vero è Adriano! La confusione, ovviamente, nasce dal fatto che le parole scritte in italiano non sono mai abbastanza precise per spiegare la fisica. A parole c'è sempre un po' di ambiguità, sulla quale si innestano poi interpretazioni che paiono corrette ma che non lo sono affatto.

Per capire come stanno le cose bisogna conoscere il bandolo della matassa, che nella fattispecie è il principio con cui si propagano le onde, noto anche come principio di Huygens http://en.wikipedia.org/wiki/Huygens–Fresnel_principle . Questo semplice principio spiega riflessione, rifrazione (comprese le leggi di Snell),e anche come un eventuale errore superficiale si "trasforma" in un errore sul fronte d'onda, come e perché gli errori si "sommano" (non si moltiplicano), e come nascono e figure di diffrazione (sì, incedibile ma la figura di diffrazione di un'ottica corretta o meno, inclusa o meno l'atmosfera, può essere calcolata in base al questo principio primo).

Ma bisogna aver chiaro questo principio primo, altrimenti si naviga in una serie interminabile di nebbie.

Per esempio quasi tutti vanno dicendo che Walter Ferreri ha detto che "la riflessione raddoppia l'errore, mentre la rifrazione lo dimezza". Beh, a me non pare. Ecco cosa dice Ferreri. Chi conosce i principi dell'ottica non fa fatica a interpretare correttamente, ma chi non li conosce finisce spesso per fare una enorme confusione, arrivando perfino a capire che le lenti "dimezzano" gli errori e gli specchi li "raddoppiano" (poco importa che se così fosse basterebbe mettere in fila un sufficiente numero di lenti di fattura cattiva quanto si vuole per giungere, dimezzamento dopo dimezzamento, a immagini perfette. Evidentemente le parole "divulgative" di Ferreri si prestano a essere fraintese.

Vediamo cosa dice Ferreri:

www.trekportal.it/coelestis/showpos...17&postcount=36

Dove è che Ferreri direbbe che le lenti "dimezzano l'errore" e gli specchi "lo raddoppiano". Quale è l'esatta interpretazione delle sue parole (interpretazione per la quale mi sono preso l'insulto sopra ricordato)?

Beh, se invece che dire che le lenti "dimezzano" e gli specchi raddoppiano si cominciasse a dire ciò che esattamente dice Ferreri, e cioè che un errore superficiale x diventa un errore sul fronte d'onda pari a 2x per una superficie riflettente e x*(n-1) per una superficie rifrangente si sarebbe già sulla buona strada, perché almeno dovrebbe cominciare ad essere chiaro che si sta parlando di causa ed effetto, e cioè di errore che la superficie (lente o specchio) produce. Mentre dovrebbe essere chiaro che l'errore del del seeing è prodotto dalla atmosfera, e Ferreri non dice che la superficie "modifica" questo secondo errore.
E mi fermo qua lasciando intanto qualche spunto di riflessione. Ritornerò con una spiegazione più precisa su questo e sul altre frasi di Ferreri che hanno una interpretazione distorta (e in qualche casso sono esse stesse al limite della formulazione scorretta).

Edited by mauro_dalio - 1/8/2011, 00:35
 
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view post Posted on 1/8/2011, 20:55

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Apro un thread sulla fisica di come si compongono gli errori superficiali.
 
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view post Posted on 2/8/2011, 09:15

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E' interessante, credo, notare come concetti errati si consolidano: in questo caso il mio amico Giovanni Bruno afferma che è "assodato che la rifrazione dimezza e la riflessione raddoppia" www.trekportal.it/coelestis/showpos...30&postcount=77 :
Eppure, come ho fatto notare sopra, Ferreri non dice affatto che la riflessione "raddoppia gli errori" e "la rifrazione li dimezza". Questi concetti non ci sono nelle parole fi Ferreri; nè potrebbero esserci perché sono errati. Eppure per un qualche motivo qualcuno leggendo Ferreri ha capito ciò, lo ha detto con sue parole ("dimezzare" e raddoppiare") e ha di fatto attribuito un significato nuovo e non corretto ai concetti espressi da Ferreri.

A questo punto la cosa diventa "assodata" e il problema diventa solo quello di spiegare che cosa succede in base a queste premesee. Un discutere del nulla, visto che le premesse non sono corrette.

PS In realtà nelle parole di Giovanni Bruno c'è ancora uno spazio per la interpretazione corretta, ma è estremamente improbabile che sia colta.
 
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view post Posted on 2/8/2011, 09:27
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se non sbaglio i conti li ha fatti giusti considerando quindi le varie superfici delle lenti (4 per il rifrattore galileiano con oculare monolente e 30 per il TAL)...
 
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view post Posted on 2/8/2011, 10:01

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Ma i verbi "dimezzare" e "raddoppiare" sono sbagliati e sono la premessa per fraintendimenti. Se fosse usato il verbo "produrre" le cose si metterebbero già in meglio. Basterebbe dire: una superficie a riflessione produce un errore sul fronte d'onda pari a 2 volte l'errore superficiale, una superfice a rifrazione produce un errore sul fronte d'onda pari a (n-1) volte l'errore superficiale. Detto così sarebbe già chiaro che:
- la relazione causa effetto (errore superficiale - errore sul fronte d'onda) che esclude il "dimezzamento" di altri eventuali errori incidenti comepreso il seeing.
- che per la rifrazione, però, di superfici ce ne sono di più (da 4 a 6, anche se in qalche caso se la spaziatura è in olio la ifferenza (n-n1) dei due indici di rifrazione rende l'errore trascurabile.

Poi andrtebbe anche detto che sui secondari, diagonali ed eventuali spianatori, corretttori, barlow, paracorr, e oculari (molti vicini al fuoco) la tolleranza è molto più grande.

Edited by mauro_dalio - 2/8/2011, 12:20
 
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view post Posted on 2/8/2011, 10:13
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un passo alla volta ;)
 
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view post Posted on 2/8/2011, 10:18
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CITAZIONE (mauro_dalio @ 2/8/2011, 10:15) 
..... Ferreri non dice affatto che la riflessione "raddoppia gli errori" e "la rifrazione li dimezza". Questi concetti non ci sono nelle parole fi Ferreri; nè potrebbero esserci perché sono errati. Eppure per un qualche motivo qualcuno leggendo Ferreri ha capito ciò, lo ha detto con sue parole ("dimezzare" e raddoppiare") e ha di fatto attribuito un significato nuovo e non corretto ai concetti espressi da Ferreri.

Probabilmente è la didascalia della famosa immagine allegata al testo che contribuisce a creare confusione:

"Un raggio luminoso che incontra una superficie di una lente con un errore di lavorazione "e", converge verso il fuoco con un errore "e/2" . Per una superficie riflettente, invece, l'errore risulta raddoppiato sulla superficie d'onda"



..e comunque quello che conta è l'errore finale sul fronte d'onda, ossia quello all'uscita del doppietto (o tripletto).... e un doppietto con un errore totale di 1/4 d'onda è assolutamente equivalente (dal punto di vista dell'errore ) a uno specchio con un errore di 1/4 d'onda anzi lo specchio, a rigore, da questo punto di vista è anche meglio perchè per il rifrattore tale correzione vale solo per alcune lunghezze d'onda :


http://rohr.aiax.de/TSA-102_PSF_700.png


 
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view post Posted on 2/8/2011, 11:22

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ahhh la didascalia!!!
 
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