Stella artificiale da 30 micron completamente autocostruita

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lucaf
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Stella artificiale da 30 micron completamente autocostruita

Messaggio da lucaf »

Salve a Tutti.

Qualche giorno fa ho avuto la necessità di collimare il mio catadiottrico. Poiché era mia intenzione fare le prime prove in casa avevo bisogno di una stellina artificiale e così ho provato a realizzarne una utilizzando ciò che avevo in casa o materiale di facile reperibilità.

Ho fatto diverse prove con vari metodi e materiali e i risultati migliori li ho ottenuti forando con un ago molto appuntito un foglietto di carta stagnola posato su una superficie piana rigida.

Dopo qualche decina di tentativi sono riuscito ad ottenere un forellino abbastanza piccolo e regolare, come si può vedere nella foto sottostante ottenuta con un microscopio ottico (Lidl) illuminando il foro dall’alto. Una ulteriore verifica della regolarità del forellino l’ho ottenuta illuminando il foro dal basso e verificando che la forma dell’immagine luminosa (profilo del forellino) fosse circolare.

Immagine

A questo punto dovendo misurare con buona approssimazione il diametro del forellino, e poiché il microscopio che ho non possiede la scala graduata, ho usato il metodo della diffrazione.

Ho usato un puntatore laser verde come sorgente, posta a circa un metro dal forellino e ho proiettato l’immagine risultante su un foglio bianco posto su un muro a circa un metro di distanza dal lato opposto del forellino, come schematizzato nella figura seguente.

Immagine

Il risultato ottenuto è la bella figura di diffrazione visibile nella foto in basso.

Immagine

Misurando il diametro del primo anello scuro (primo minimo di diffrazione) si risale ad diametro del foro attraverso le note relazioni:

angolo = 1.22 * lambda / diametro foro
angolo = ( diametro anello / 2 ) / distanza

angolo = angolo di diffrazione
lambda = lunghezza d’onda della luce incidente
distanza = distanza dello schermo dal foro (molto maggiore del diametro del foro)

quindi

diametro foro = 1.22 * lambda * distanza * 2 / diametro anello

nel mio caso :

lambda = 532 nm
distanza = 1200 mm
diametro anello = 48mm

diametro foro = 32 micron

La misura ha una precisione del 10% dovuta principalmente alla difficoltà di misurare con precisione il diametro dell’anello scuro nel suo minimo.

Infine ho montato il foglietto di alluminio su un supporto ricavato da un basetta per circuiti stampati

Immagine

Sulla sinistra e possibile vedere il led bianco da 0.25W (si può trovare nelle torcette dei cinesi) usato come sorgente di luce, limitato in corrente da una resistenza (il valore della resistenza dipende dal tipo di led utilizzato!) mentre al centro e sulla destra i due pezzi di PCB in cui stringere il foglietto di alluminio visibile in basso.

Ed ecco la stellina artificiale assemblata. Per l’alimentazione uso un paio di batterie stilo in serie.

Immagine

Alla prova dei fatti ecco il disco di Airy ottenuto ponendo la stellina a 10m di distanza dal mio tele di 150mm di diametro.

Immagine

Immagine

E ora non mi resta che collimare ...
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effepas
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Messaggio da effepas »

Davvero un lavoro interessante, specialmente la parte con i calcoli per la misura.
Ben fatta anche la parte con le istruzioni per la realizzazione materiale dello strumento.
Complimenti!
Francesco
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carlo1958
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Stella artificiale da 30 micron completamente autocostruita

Messaggio da carlo1958 »

ciao. veramente una buona idea,come rimedio un led te la copio bravo.ciao
carlo1958
lucaf
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Messaggio da lucaf »

Ciao Carlo,
se ti serve il file del layout posso inviartelo per mail, a meno che non ci sia un modo per postarlo qui.
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carlo1958
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Stella artificiale da 30 micron completamente autocostruita

Messaggio da carlo1958 »

ciao lucaf. si grazie se puoi inviarlo. "domanda"io ho un newton 130/650,puoi dirmi a che distanza devo mettere la stella artificiale dal telescopio grazie.ciao
carlo1958
lucaf
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Messaggio da lucaf »

Ciao Carlo,
la distanza minima deve essere tale che la stella artificiale sia vista dal tuo telescopio sotto un angolo inferiore alla risoluzione teorica dello stesso.

La risoluzione è data approssimativamente dalla formula
r = 1.22 * lambda / diametro obiettivo dove per lambda di solito si usa 500nm (centro spettro visibile).

Per un tele da 150cm di diametro la risoluzione è circa 4urad o 0.8 secondi d'arco.

Con una stella di 30um tale distanza deve essere almeno di 10m meglio
qualcosa in più.

angolo = 30un/10 = 3urad (o 0.6 secondi d'arco) a 10m di distanza.

Le foto che ho inserito nell'articolo sono state ottenute appunto a 10m, poi mi finiva la casa !

ps: dove trovo la tua mail ? Non sono pratico del forum, ma forse mi puoi mandare un messaggio privato con l'indirizzo della mail.
lucaf
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Messaggio da lucaf »

Scusa, per un tele da 130 la risoluzione è 0.9 secondi d'arco. La distanza minima di 10m dovrebbe andare bene.

Dimenticavo una cosa importante.

Il problema principale usando distanze così piccole e che potrebbe essere impossibile mettere a fuoco. In tal caso o si allontana la stella artificiale o si una una prolunga.
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carlo1958
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Stella artificiale da 30 micron completamente autocostruita

Messaggio da carlo1958 »

ciao. sul mio profilo trovi la mia mail.anche io ho il problema dei metri,troverò una soluzione.grazie per la tua disponibilità.ciao
carlo1958
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