Sistemi di coordinate astronomiche. Ottica geometrica. Telescopi astronomici. Spettroscopia astronomica. Ottica di Fourier. Spettro angolare del campo di radiazione. Risposta impulsionale di uno strumento ottico nel caso coerente e nel caso incoerente. Funzione trasferimento ottico nei due casi. - Applicazioni.
Programma seconda parte
Radioastronomia, Astronomia Infrarossa, Tecniche di Ottiche Adattive. Astrofisica delle alte energie. Onde gravitazionali
Curse syllabus,
Goodman Fourier Optics, Bracewell;
G. Rieke: Detection of Light, Cambridge UP
R. Tyson: Principles of Adaptive Optics, Academic Press;
M. Longair: High Energy Astronomy, Cambridge UP;
K. Rohlfs, T. Wilson: Tools of Radioastronomy, Springer;
T. Wilmshurst: Signal Recovery, IPP.
Obiettivi Formativi
Conoscenze:
I parte:
Basi di fotometria ottica multicolore, Basi della spettroscopia astronomica, elementi fondamentali ottica di Fourier.
II Parte:
Introduzione alla Radioastronomia. Introduzione alla Astronomia Infrarossa. Onde gravitazionali ed esperimenti per la loro rivelazione. La rivelazione dei raggi cosmici.
Competenze acquisite:
I Parte
Tecniche di fotometria e spettroscopia astronomica, tecniche di collaudo e di parti ottiche e di valutazione delle loro prestazioni.
II Parte.
Tecniche di osservazione in Radioastronomia, nel continuo ed in riga. Tecniche osservazionali in astronomia infrarossa. Ottiche adattive. Analisi del segnale.
Capacità acquisite:
I parte
Uso di programmi per spettrofotometria astronomica. Capacità di collaudo di parti ottiche in laboratorio con sistemi interferometrici. Scrittura di programmi di valutazione della PSF e della MTF di un sistema ottico.
II parte
Riduzione ed analisi dati astronomici. Valutazione del rapporto segnale/rumore nelle osservazioni e negli esperimenti.
Prerequisiti
Corsi vincolanti: Astronomy
Metodi Didattici
Numero di ore totali del corso:
300
Numero di ore per studio personale e altre attività formative di tipo individuale:
Numero di ore relative alle attività in aula: 48
Numero di ore relative ad attività di laboratorio (lezioni in laboratorio): 20
Numero di ore relative ad attività di esercitazioni (in laboratorio e in campo): 76
Altre Informazioni
Orario di ricevimento
Alberto Righini Dip. Fisica e Astrofisica, stanza 252 Sesto Fiorentino Lunedì 15:00-16:30
Ruggero Stanga: Dopo le lezioni, e per appuntamento
Frequenza delle lezioni ed esercitazioni:
raccomandata per le lezioni, obbligatoria per il laboratorio
Modalità di verifica apprendimento
Modalità: scrittura di relazioni sull’esperienze, discussione degli argomenti trattati durante il corso e nelle relazioni
Programma del corso
Il corso è composto da due moduli. Il primo modulo è tenuto dal professor A. Righini e si svolge il II semestre del I anno mentre il secondo modulo è tenuto dal professor R. Stanga e si svolge il I semetre del II anno.
Programma Introduzione
Posizione degli astri: sistemi di coordinate astronomiche, fenomeni che alterano le posizioni apparenti dei corpi celesti. Coordinate terrestri e coordinate celesti. Parallassi stellari. Risultati del satellite Hypparchos. - Richiami di ottica geometrica. Cenni al calcolo matriciale per lo studio dei sistemi ottici. Aberrazioni. Sistemi ottici dei telescopi astronomici. Funzione di risposta dei telescopi.. Descrizione dei principali telescopi esistenti. - Strumenti per la spettroscopia astronomica. Struttura di base di uno spettrografo. Casi particolari: spettroscopia nella banda XUV. Spettroscopia per correlazione. - Principi generali dell'ottica di Fourier. Teorema di Sommerfeld. Approssimazione di Fresnel e di Fraunhofer. Spettro angolare del campo di radiazione. Risposta impulsionale di uno strumento ottico nel caso coerente e nel caso incoerente. Funzione trasferimento ottico nei due casi. - Applicazioni. - Attività osservativa e di riduzione dati: Osservazione di un asteroide e determinazione della sua orbita. Osservazione di una variabile tipo SS Cygni, valutazione della sua magnitudine e del suo spettro. Osservazione di una galassia di Seyfert e valutazione del suo spettro. Studio di una superficie ottica mediante l´interferometro di Shack.
Programma seconda parte
Radioastronomia, Astronomia Infrarossa, ed Astrofisica delle alte energie sono tecniche osservative non tradizionali sviluppate nel corso del XX secolo che hanno consentito di raggiungere importanti risultati in Astrofisica. Di queste tecniche tratterà il corso, con esperimenti in laboratorio, e con visite presso i centri di ricerca rilevanti. L’Astronomia ottica negli ultimi anni ha beneficiato, invece, di una nuova metodologia di misura e correzione del fronte d’onda della radiazione raccolta dal telescopio, che viene definita Ottica Adattiva: il corso discuterà le caratteristiche fisiche e realizzative di questa tecnica innovativa. Una particolare attenzione verrà riservata ad una nascente branca: la strumentazione per la rivelazione di onde gravitazionali, anche qui con esperimenti di laboratorio, e con visite al sito dell’ antenna interferometrica per onde gravitazionali VIRGO di Cascina.