Astronomia

I telescopi a raggi X con superfici angolari visibili sono fondamentalmente telescopi Cassegrain "dall'aspetto divertente" matematicamente?

I telescopi a raggi X con superfici angolari visibili sono fondamentalmente telescopi Cassegrain

In questa risposta ho incluso l'immagine qui sotto di un telescopio a raggi X riflettente. È composto da due elementi; il primo sono gusci concentrici di superfici paraboloidali ad angolo di incidenza (alta incidenza), e il secondo elemento è lo stesso tranne che sono superfici iperboloidi.

Un telescopio Cassegrain "classico" è anche uno specchio parabolico seguito da uno specchio iperbolico, tranne per il fatto che la configurazione sembra molto diversa poiché per la luce visibile possiamo usare un'incidenza quasi normale e non siamo limitati ad angoli di incidenza elevati.

Domanda: Nonostante sembrino così diversi, sono sostanzialmente la stessa cosa? La relazione matematica tra le parabole e le iperboli è la stessa in entrambi i casi?

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Risposta breve, sì, gli specchi di incidenza radente dei raggi X impostati in questo modo funzionano ancora come un Cassegrain per ridurre al minimo l'aberrazione fuori asse. Tuttavia, è ancora diverso in quanto un Cassegrain classico utilizza un paraboloide positivo veloce e un iperboloide negativo lento.

Il design Cassegrain combina il paraboloide e l'iperboloide per ridurre al minimo le aberrazioni fuori asse in modo efficace. Nel 1952, Hans Wolter ha delineato 3 schemi di specchi paraboidi-iperboloidi che potrebbero essere utilizzati in un'incidenza radente per applicazioni a raggi X. Il layout di tipo 2 è più equivalente a un Cassegrain, utilizzando un paraboloide positivo seguito da un iperboloide negativo, l'applicazione utilizzata qui (nell'osservatorio XMM-Newton) è un tipo 1. Di conseguenza, le restanti aberrazioni sono leggermente diverse, sebbene ancora minimizzato in modo piuttosto efficace. Degno di nota è anche che le lunghezze focali del paraboloide e dell'iperboloide nei modelli Wolter sono di lunghezze focali simili.

Tipo 1:

Tipo 2:

https://www.cosmos.esa.int/web/xmm-newton/technical-details-mirrors

https://en.wikipedia.org/wiki/Wolter_telescope


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