Lunghezza focale

• Per studiare la deviazione della luce nelle lenti divergenti e convergenti
• Per saperne di più sulla lunghezza focale di un obiettivo

L’ottica vanta una lunga storia nel campo dell’astronomia e dell’esplorazione spaziale. Galileo (1564-1642) fu uno dei primi a utilizzare un piccolo telescopio per osservare la Luna e altri oggetti nel cielo notturno (o comunque il primo a rendere note le sue osservazioni). Scoprì...

Le macchie solari e il fatto che i pianeti fossero dischi, non punti luminosi come le stelle.

Telescopi terrestri più avanzati e strumenti ottici speciali, come gli spettrometri, hanno permesso all’uomo di scoprire molti segreti dell’universo; ancora oggi, infatti, i telescopi terrestri e gli strumenti ottici scientifici continuano ad essere utilizzati e perfezionati.

Ma fin dal 1957, l’ottica ha rappresentato anche una parte importante dell’era spaziale, a partire dai telescopi terrestri utilizzati per seguire i razzi e i satelliti. Poco dopo sono stati lanciati i primi satelliti terrestri dotati di telecamere, telescopi e altri strumenti ottici, molti dei quali per osservare la Terra, e molti altri ancora per osservare le stelle e i pianeti. Poco dopo, anche gli Stati Uniti e l’allora Unione Sovietica iniziarono a inviare veicoli spaziali oltre l’orbita terrestre per esplorare la Luna, Venere, Marte e, infine, tutti i pianeti tranne Plutone (una sonda della NASA è attualmente in viaggio verso Plutone e dovrebbe arrivare nel 2015).

Il telescopio spaziale Hubble è forse il sistema ottico spaziale più famoso, e diversi ingegneri dell’ORA hanno effettivamente lavorato alla progettazione e ad altri aspetti delle ottiche di riparazione (l’ORA ha persino vinto un premio della NASA per questo e altri lavori legati allo spazio).

Lente. Una lente è un dispositivo ottico che trasmette e rifrange la luce, concentrando o divergendo il fascio luminoso. Le lenti prodotte industrialmente sono solitamente realizzate in vetro o plastica trasparente. Le lenti sono caratterizzate da una lunghezza focale e da una curvatura (o raggio).

Curvatura. La curvatura è definita come 1/R, dove R è il raggio di curvatura.

Lenti convergenti e divergenti. In generale, possiamo classificare i tipi di lenti in convergenti o divergenti (indichiamo con f la lunghezza focale e con R il raggio).

Ad esempio, osservando un oggetto attraverso una lente convergente biconvessa, è possibile ottenere una stima approssimativa della lunghezza focale di una lente convergente.

Allontanando l’obiettivo dall’oggetto, osserva la distanza alla quale l’oggetto inizia a diventare sfocato. Questa distanza è la lunghezza focale dell’obiettivo.

La potenza ottica (potenza diottrica o potenza di rifrazione) è il grado in cui una lente, uno specchio o un altro sistema ottico fa convergere o divergere la luce. È pari al reciproco della lunghezza focale del dispositivo. Nel caso di due o più lenti sottili ravvicinate, la potenza ottica delle lenti combinate è approssimativamente pari alla somma delle potenze ottiche di ciascuna lente. Analogamente, la potenza ottica di una singola lente è approssimativamente pari alla somma delle potenze di ciascuna superficie.

• Piano inclinato, con 3 diversi terminali di binario — MEC-053
• Supporto per lenti e specchi con diametro di 50 mm — OPT-003
• Cursore per supporto — OPT-008
• Tavolino Prism — OPT-010

• Cosa succede se utilizziamo due lenti insieme, una convergente e l’altra divergente?
• Cosa pensi che succederà se quella divergente ha la stessa lunghezza focale di quella convergente?