Categoria: ARGOMENTI TECNICI OTTICA

Informazioni sulle caratteristiche del vetro

Il vetro è definito un materiale solido amorfo ottenuto per solidificazione progressiva di una miscela omogenea costituita da diversi composti, tra i quali quello essenziale è la silice (SiO2). Altri costituenti della miscela (fondenti, stabilizzanti, affinanti, opacizzanti e coloranti ) possono essere diversi per natura chimica e presenti in percentuali diverse in funzione della tipologia del vetro che è prodotto. Esiste infatti, una pluralità di vetri, ognuno con le proprie peculiari caratteristiche, ognuno per rispondere a specifiche esigenze a cui è destinato.
Tra i vari vetri, uno dei parametri caratteristici, è la sua dilatazione volumetrica in presenza di un gradiente termico. Nei riguardi del coefficiente di espansione termica s, si possono distinguere i vari tipi di vetro utilizzati nella produzione di ottica a riflessione in:

  • Borosilicati: cartterizzati da alta refrattarietà chimica e da bassi coefficienti di dilatazione termica, contengono percentuali relativamente elevate di allumina ( Al2O3) e anidride borica (B2O3).
  • Vetroceramici: materiale cristallino o parzialmente cristallino, ottenuto dalla solidificazione di una massa fusa di sostanze di natura non organica non metallica ( es.: SiO2, TiO2, MgO, CdS, Y2O3). Sono caratterizzati da un alta durezza, resistenza allo scorrimento viscoso e alle alte temperature.
  • Quarzo Fuso: detto anche vetro di silice perché costituito quasi esclusivamente da silice. Presenta un coefficiente di dilatazione termica s = 2.7 ÷ 5.9 x 10-7 °C-1.

Di seguito sono mostrati a titolo esemplificativo i coefficienti di dilatazione termica dei vetri più diffusi, utilizzati per produrre ottica a riflessione.

Vetri borosilicati:

Nomenclatura Commerciale

Produttore

Coefficiente di Dilatazione Termica s  [ 1/°C]

Pyrex 7740

Corning

32x10-7

Duran 50

Schott

32x10-7

Suprax 8488

Schott

42x10-7

BK7

Schott

71x10-7

E6

Ohara

28x10-7

LK5

Lytakarino

32x10-

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La turbolenza

(Testo liberamente tradotto da Massimo Boetto su autorizzazione di Thierry Legault, il medesimo testo è disponibile in francese e inglese al sito dell’Autore: www.astrophoto.fr)

Si possono distinguere diversi tipi di turbolenza: atmosferica, locale e interna.

* La turbolenza atmosferica è causata da dei movimenti di masse d’aria a temperatura non omogenea, generalmente ad elevata altitudine. Uno dei punti più importanti per l’amatore che desidera ottenere delle immagini ad alta risoluzione è di ricercare un sito (almeno per le sue vacanze!) dove la turbolenza è minima il più sovente possibile. Se si ha la sfortuna di vivere in una regione con turbolenza quasi permanente, sarà necessario che si sia molto perseveranti in quanto si passerà la maggior parte delle notti ad attendere delle buone condizioni, la turbolenza è un fantasma ed è imprevedibile.

* La turbolenza locale è causata  da oggetti prossimi quali le case riscaldate, strade, auto…..e dall’osservatore stesso! Con un minimo di precauzione si può evitare più facilmente che la turbolenza atmosferica.

* La turbolenza interna è localizzata nello strumento quando non è in equilibrio termico. Questo genere di turbolenza può ugualmente essere largamente evitata prendendo qualche precauzione, ad esempio lasciando fuori lo strumento (ma sicuramente non al sole!) per più tempo possibile prima dell’osservazione. L’aria è più stabile in un tubo chiuso ma in generale l’equilibrio termico è più difficile da raggiungere.

Oltre ai vortici termici dentro il tubo, che si possono distinguere per uno sfuocamento in una stella, il cattivo equilibrio termico di uno strumento si può manifestare con una deformazione degli specchi. La faccia dello specchio che punta verso il cielo si raffredda più velocemente che l’altra faccia, questo modifica la sua forma e provoca l’apparizione di aberrazione sferica. E’ frequente constatare, su di uno strumento non equilibrato termicamente, una forte aberrazione sferica che diminuisce lentamente a mano a mano che la notte avanza. Bisogna sapere che uno specchio molto buono ma non equilibrato termicamente non va meglio di uno specchio scadente, e che per approfittare realmente di tutte le lambda misurate in laboratorio (dove la temperatura è controllata!), la messa in temperatura dello strumento deve essere perfetta. In più, questa deformazione comporta una modifica della lunghezza focale dello specchio, con l’occasionale sfuocamento dell’immagine.

A causa della turbolenza, l’immagine di una stella data da uno strumento non corrisponde abitualmente alla figura teorica fornita dai libri: è agitata o rimescolata. Nella maggior parte dei casi, questi due effetti si sovrappongono, in proporzioni variabili dipendenti dall’atmosfera e dal diametro dello strumento. Grazie a dei tempi di posa corti, il CCD può lottare contro l’agitazione delle immagini “congelando” la turbolenza. Inoltre, al contrario dell’ottica adattiva, il CCD non può far nulla nel caso in cui le immagini siano rimescolate.

Per maggiori informazioni concernenti la turbolenza, leggete High Resolution Astrophotography.

Thierry Legault ® riproduzione vietata
http://www.astrophoto.fr