Ottica adattiva

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L'uso di specchi deformabili è un esempio di ottica adattiva:
Il fronte d'onda deformato (linee nere) viene corretto dallo specchio anch'esso opportunamente deformato (linea azzurra).

Le ottiche adattive sono, assieme allo speckle imaging, una delle moderne tecniche utilizzate dai telescopi terrestri per contrastare l'effetto dell'atmosfera, che degrada le immagini, riducendo di fatto il potere risolutivo del telescopio a valori molto inferiori a quello dato dalla diffrazione.


La luce descritta tramite la teoria ondulatoria si rappresenta tramite il suo fronte d'onda (i punti dell'onda di egual fase o i punti dell'onda di pari cammino ottico) e la relativa ampiezza (intensità della luce). Una sorgente puntiforme emette un fronte d'onda sferico: il fronte d'onda relativo ad un oggetto non visivamente esteso (una stella) giunge ai rivelatori (occhi o telescopi) come piano. La turbolenza atmosferica allunga in maniera casuale i cammini ottici che compongono il fronte d'onda distorcendola dalla forma piana. Questo porta alla perdita di coerenza della luce e produce un'estensione apparente dell'oggetto all'aumentare della distorsione. Maggiore la turbolenza peggiore sarà il potere risolutivo di un sistema ottico. Questo fenomeno prende il nome di seeing.

La conoscenza della forma effettiva del fronte d'onda permetterebbe, tramite un sistema di specchi a deformazione controllabile, di recuperare una forma più simile a quella piana, precedente l'interazione con l'atmosfera, migliorando drasticamente la qualità dell'immagine. Questa è l'idea che sta alla base del principio di funzionamento delle ottiche adattive, la cui reale implementazione richiede tuttavia accorgimenti tecnici complessi e una o più sorgenti guida.
Tali difficoltà rendono questa tecnica relativamente costosa e quindi non alla portata di qualunque osservatorio, anche se sicuramente permette di risparmiare notevolmente rispetto ai costi di una missione satellitare o su pallone.

Nonostante questi problemi la tecnologia delle ottiche adattive si sta diffondendo e perfezionando sempre più, permettendo di ottenere risultati di notevole qualità; è stata ad esempio utilizzata con successo per fare cartografia planetaria.

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