Observar el Universo, cuestión de nanómetros

por: Giulio Tiberini

El espectro de la radiación electromagnética visible, con las longitudes de onda expresada en nanómetros (millonésimas de milímetro)

La realización de un espejo parabólico para el telescopio es en realidad una actividad en la que la unidad de medida más importante y decisivo para la calidad del instrumento y su desempeño, Es el nanómetro, es decir, los millonésima de milímetro, equivalente a la millonésima parte de un metro.

En "rayar el cristal" lo más importante de todo es el número de referencia 0.00000006875 metro, es decir “para los amigos” 68.75 nanómetros.

Tal es la extensión de la "MPE", es decir, la "tolerancia de mecanizado" que puede presentar la superficie reflectante de un espejo parabólico de manera que esto puede ser considerado “justo” bueno, expresando la desviación máxima permisible de los valores de parábola teórica precisa tomadas como referencia para el mecanizado.

pero ¿por qué 68.75, y no otro número?

La razón está dada por la combinación de dos fenómenos vinculados al comportamiento del ojo humano, y el reflejo de un espejo:

Los dos componentes RESPONSABLES:

1) El ojo humano, los cuales tiene su mayor sensibilidad en la percepción de la luz amarilla-verde presente en el espectro electromagnético de la luz blanca, que, como se sabe contiene la radiación de todos los colores visibles "arco iris", del rojo al violeta (ver imagen superior).

Esta luz amarilla-verde tiene una longitud de onda de 550 nanómetros (0,55 micrón).

2) la reflexión que tiene por el frente de onda de la luz procedente del objeto observado con el telescopio, El primer frente que afecta en el espejo:  Y si en ese punto de la superficie del espejo presenta una imperfección con respecto a la parábola de referencia, esto alteraría el estropeo incidente de frente de onda de un valor igual a la imperfección cumplido.

La misma es entonces reflejada inmediatamente onda, y en su nuevo pase al centro esa misma imperfección ya se reunió “pierna”, sería aún más dañada, por segunda vez, duplicando la cantidad de error Pasado compradores.

entonces: Un error en el cristal crea un error de doble ancho sobre la visualización del telescopio reflector.

La combinación de los dos componentes significa que:

porque un error onda reflejada igual a un cuarto de la longitud de onda de color amarillo-verde, (137.5 nanómetros) Es visible en el uso del instrumento…pero todavía aceptable; y puestohemos visto que el error se duplica durante el reflejo: Aquí es necesario que la superficie del espejo es doblemente precisa, es decir al menos el octavo de longitud de onda (68.75 nanómetros), porque en el uso práctico, duplicar este valor producirá la famosa 137.5 nanómetros de la cuarta Lambda (1/8+1/8= 1/4, o 68,75 + 68,75 = 137.5 nanómetros) que hacen percibir el ojo de este error, pero el valor límite para la aceptabilidad de la calidad óptica de reflexión.

aquellos 68.75 una precisión nanométrica en el procesamiento son un valor muy pequeño, pero bien detectable por el simple análisis de Foucault; y también perfectamente accesible y mejorable, especies en el hecho a mano de procesamiento.

NOTA: La cuestión sensible y curioso que se elevaría a la afirmación de que el error lo que es “Es visible pero todavía aceptable” es:  Pero lo que el ojo ve a través de un telescopio con tal error aceptable?

Y la respuesta nos lleva a la comportamiento de las ondas de luz causa, hasta un error de la superficie reflectante de un cuarto de la longitud de onda (lambda / 4), una fuente punto (como una estrella), vista de gran aumento con un instrumento óptico, Usted no será visto como un simple punto brillante pero va a percibir una patrón de difracción (véase la siguiente figura en el lado izquierdo) formado por un punto central que contiene el 84% de la luz, rodeado por un anillo oscuro y un primer anillo más exterior transparente que contiene el 7% , a continuación, por un anillo más oscuro y un segundo anillo todavía más externa transparente que contiene sólo el 3% , y así sucesivamente con otros anillos siempre menos evidente.

Para dar un ejemplo indicativo, un error de onda media (lambda / 2, igual a lambda / 4 en el cristal) llevado por una onda de luz reflejada, Se transfiere una parte sensible de’ 84% de la luz contenida en la zona central del punto de difracción muesca, los primeros brillantes aumenta anillo externo de manera que su iluminación, Con el resultado de que la vista del telescopio, la imagen en lugar de ser puntiforme, Se percibirá ampliada en una mancha más amplio, la cual se extiende casi hasta unirse al punto central con el primer anillo de luz (consulte la figura anterior, en el lado derecho) . Y es esta ampliación, que demuestra claramente una pérdida segura de contraste, es decir, la cancelación de los detalles finos de los objetos, que habría sido visible a una gran ampliación, perspectiva más precisa.

NOTA cerrada.

Hombre y la máquina

La siguiente declaración parecería una contradicción en nuestra era de la automatización generalizada y sofisticado. Sin embargo, con el fin de realizar una máquina, tal precisión es necesario inventar este último "desordenada" en su repetitividad, cómo desordenado hombre en su acción manual.

Esto es curioso, pero se deriva del hecho de que la realización de un espejo parabólico, por ejemplo, de 300 mm de diámetro, Es el resultado de aproximadamentecientos de miles "empuje adelante – espalda” (..Trazos para los estadounidenses) de procesamiento para la abrasión de la copa; Cada uno de tales pelar una parte infinitesimal de material.

Un mecanizado tan largo en términos de tiempo y no muy eficaz en la eliminación de vidrio unitaria, Se rige por la estadística de que no es la exactitud de la sola “pasado” laboral.

El astrónomo aficionado con vistas all'autocostruzione, en el primer caso, es, sin duda impresionado por la carga de trabajo manual para la realización de un espejo, sin darse cuenta inmediatamente de que estas impresionantes "cien mil" pasado (accidentes cerebrovasculares) manuales de avance y retroceso, sólo entonces corresponden más o menos a 28 horas de trabajo manual real, (o una hora al día durante menos de un mes).

Es entonces inmediatamente y erróneamente intentó avanzar hacia la realización de una máquina simple para acortar solamente un trabajo aparentemente sencillo.

Pero en ese caso se subestima que un espejo parabólico no es una simple sacudida de verduras; Y la máquina que produce un espejo no es una licuadora, donde cualquiera, sólo tiene que pulsar un botón, y licuadora “Lo hace todo por sí mismo”.

de hecho, no es técnicamente posible construir o utilizar una máquina para llevar a cabo el procesamiento complejo de un espejo de calidad decente, sin antes haber viajado y sabía muy bien cómo realizar ese trabajo manualmente, acompañados por sus correcciones inevitables y numerosos para hacerse encajar en ese muy estrecha tolerancia citada aquí se está hablando.

De hecho, la estadística ELIDE los errores de signo opuesto cometidos por el hombre que de una manera totalmente natural, en el procesamiento, actuar de acuerdo con reglas simples, sigue siendo "más o menos" acerca de los parámetros empíricos, pero no concluyentes, porque PROBADOS POR BEN SECOLI DOS trabajos manuales.
Como una máquina de aficionados poco sofisticado ni profesional, que realiza miles de pasado "mecánicamente" y precisa de todos modos, (que no es capaz de imitar el trabajo dentro de ciertos límites "al azar", propia mano de procesamiento) multiplicar por errores numéricos en diferentes áreas del espejo crecientes en gran medida la gravedad de cierta. Pero donde el trabajo manual habría eliminado fácilmente la una y la otra.

No hace falta decir que una máquina simple aficionado vez puede ayudar en gran medida en la fase parcial de desbaste inicial de un espejo, luego de que la mano será corregido y completado…. como la única parte que puede hacer mejor.