Ottica geometrica e ondulatoria, e applicazioni astrofisiche

L’ottica è quella branca della fisica volta allo studio della luce, delle sue proprietà e della sua propagazione nello spazio. Si divide in ottica geometrica, ottica ondulatoria e ottica quantistica. In questa trattazione verranno esaminati gli aspetti geometrici e ondulatori della luce, tralasciando quindi la parte quantistica. Nel primo capitolo si affronterà la parte di ottica geometrica. Essa studia l’interazione della luce con ostacoli di dimensioni molto maggiori della lunghezza d’onda della radiazione considerata, quali specchi e lenti. Si enunceranno quindi le principali leggi che regolano la propagazione rettilinea della luce, la riflessione e la rifrazione. Quando le dimensioni dell’ostacolo incontrato dalla luce sono confrontabili con la lunghezza d’onda stessa diventa impossibile ignorare la natura ondulatoria della radiazione; si entra quindi nel dominio dell’ottica ondulatoria, o ottica fisica. Questo argomento è trattato nel secondo capitolo. Si affronteranno i fenomeni che in passato hanno potato alla comprensione di questa branca, in particolare interferenza e diffrazione. Infine, nel terzo capitolo si tratteranno alcune applicazioni astrofisiche dell’ottica. Verranno esaminate la composizione di varie tipologie di telescopi e la tecnica dell’ottica adattiva, ovvero un sistema che permette di mitigare gli effetti negativi che le turbolenze atmosferiche hanno sull’immagine generata da un telescopio.