Reticolo di Ronchi

Uno degli strumenti necessari per eseguire il test di Ronchi è l’omonimo reticolo. Si tratta di una serie di linee opache parallele distanziate equamente in modo tale da avere una frequenza spaziale che può andare dalle 4 alle 8 linee per millimetro. Un reticolo con una frequenza minore può essere impiegato qualora si debba testare uno specchio parabolico con rapporto focale molto spinto, mentre un numero maggiore di righe per millimetro causerebbe una maggior diffrazione della luce che disturberebbe la visione delle linee d’ombra. Quando si parla di linee per millimetro si intende sempre il numero di linee opache (quelle nere) per millimetro, quindi in un reticolo da 4 linee/mm ci sono 4 linee nere e quattro bianche ogni millimetro (ovvero ogni linea ha spessore 0.125 mm).

Il reticolo è di facile reperibilità e può essere acquistato in negozi specializzati, oppure con una spesa davvero minima può essere costruito a casa, visto la semplicità di realizzazione di tale strumento.

I metodi maggiormente utilizzati per la sua costruzione, sono:

• Stampa da PC
• Metodo fotografico
• Metodo meccanico

 

STAMPA DA PC

Questo metodo è il più semplice e rapido dei tre suggeriti in quanto consiste nello stampare su carta lucida l’immagine di un reticolo che può essere disegnato tramite opportuni programmi CAD, oppure dal link seguente può essere scaricato il file pdf pronto per la stampa:

Download: Reticolo 4Linee-mm

Il limite di frequenza di linee/mm ottenibile dipende dal numero massimo di DPI (punti per pollice) che la stampante è in grado di generare (attenzione che a volte quando si apre un’immagine con un programma questo la modifica a seconda di quanti DPI può sopportare) .

Dopo aver stampato l’immagine si deve procedere a disporre la stampa in un apposito supporto che ne dia rigidità.
Un reticolo fatto in questo modo è in grado di essere utile allo scopo, anche se non è di qualità elevata in quanto le linee nere stampate non sono perfettamente opache, ma risultano più o meno opache a seconda di come si è depositato l’inchiostro e gli spazi trasparenti, a causa della presenza del foglio lucido, saranno sempre un pochino opachi. In più i bordi delle linee non sono perfettamente definiti, ma tendono a generare sempre delle increspature dovute alla diffusione dell’inchiostro sulla carta.

Ed ecco un esempio di un reticolo così fatto:

E questo è quello che si vede se si va a zoomare con un piccolo microscopio sulle linee per vederle in dettaglio. La stampa è stata fatta con stampante a getto d’inchiostro su carta apposita per lucidi:

Questa invece è stata realizzata sempre sullo stesso tipo di carta, e sempre con stampante a getto d’inchiostro, posizionando però le linee in modo che risultino parallele alla direzione di scorrimento del cursore della stampante. I miglioramenti sono evidenti e indicano che questa soluzione è da preferirsi:

questa invece si riferisce a una stampa sempre sullo stesso tipo di carta, però con l’utilizzo di una stampante laser professionale:

Come si può vedere, ottenere un ottimo reticolo con questo metodo non è così facile come sembra, serve cercare la giusta carta e la giusta stampante (quelle laser sono da preferire). Questo ovviamente non significa che non si possano ottenerne buoni risultati, ma bisogna stare attenti e controllare ogni volta se quanto stampato è di qualità oppure no.

METODO FOTOGRAFICO

Il metodo fotografico consiste nel fotografare un foglio su cui sono state stampate una serie di linee nere parallele, con una macchia fotografica a pellicola in modo tale da ottenere (una volta sviluppata) un’ immagine impressa nella pellicola che useremo come reticolo di Ronchi.
La pellicola quindi ha un ruolo fondamentale in questo processo, ed è consigliato utilizzarne una in bianco e nero e a grana fine in modo da ottenere la massima nitidezza e risoluzione possibile.
Per prima cosa bisogna stampare su un foglio di carta bianca una serie di almeno 50-60 linee nere parallele equidistanziate di uno spessore noto (N.B: le linee nere e bianche devono essere di uguale spessore), e disporlo in una posizione tale che sia ben illuminato e facile da fotografare.
A questo punto ci si deve posizionare con la macchinetta fotografica, possibilmente fissata ad un apposito sostegno, ad una distanza tale da ottenere sulla pellicola l’immagine del reticolo avente il numero di linee per millimetro adeguato.
Per stabilire la distanza si deve considerare che la dimensione lineare dell’immagine sulla lastra fotografica è data da questa equazione:

Dim. lineare sulla pellicola = (focale obiettivo) x (dim. lineare disegno) x (dist. disegno-obiettivo)

E quindi inserendo alcuni parametri e sviluppando i conti si arriva ad ottenere la distanza a cui posizionare la macchinetta in funzione del numero di linee/mm che si vuole ottenere e allo spessore delle linee che sono state stampate sul foglio:

dist. disegno-obiettivo = 2 x (focale obiettivo) x (spess. linea) x (linee/mm)

Facendo un esempio se si è stampato un reticolo con delle linee di 4 mm di spessore sul foglio di carta e si utilizza un obiettivo da 50 mm e si desidera ottenere un reticolo da 6 linee/mm ci si deve posizionare con la macchina fotografica a:

dist. disegno-obiettivo = 2 x 50 x 4x 6 = 2400 mm = 2.4 m

Oppure si possono fare una serie di foto da distanze diverse e poi utilizzare quelle che risultano più idonee.

Con un reticolo così fatto, si avrà sempre che lo spazio tra le linee opache non sono perfettamente trasparenti in quanto c’è la presenza della pellicola e questo provoca sempre e comunque una piccola diffusione della luce durante il test, che va a diminuire il contrasto dell’immagine e la nitidezza del contorno delle linee (questo accade anche con il reticolo ottenuto da stampa), che comunque non è in grado di pregiudicare la bontà dei risultati ottenuti dal test.

Ed ecco un esempio di reticolo fatto con questo metodo:

e il dettaglio delle linee:

METODO MECCANICO

Un reticolo ottenuto con il metodo meccanico è decisamente più complicato da realizzare rispetto ad un reticolo ottenuto con gli altri due metodi, ma ha il grande vantaggio di ottenere delle linee veramente opache, alternate a linee perfettamente trasparenti, e questo è possibile utilizzando del filo di rame o da pesca molto sottile (circa 0.1-0.2 mm di diametro), un supporto e della colla.
Come supporto si può utilizzare ad esempio un pezzetto di alluminio, rame, legno o qualsiasi materiale purchè di una certa rigidità di dimensione di circa 40x30x2 mm (lo spessore dipende dal laminato usato) su cui bisogna praticare un foro circolare di almeno 15-20 mm di diametro oppure aprire una finestra quadrata o rettangolare di dimensioni simili. Sara proprio da questa finestra (foro) che faremo passare la luce di ritorno dello specchio e che andrà a incidere sul reticolo.

Le foto che accompagnano la procedura si basano su un reticolo fatto con 2 fili di cotone, questo per renderli ben visibili altrimenti immagini fatte con fili molto sottili (come sarebbe necessario) non risulterebbero chiare. N.B: assolutamente non usare MAI fili in cotone per fare il reticolo. In fondo pagina nelle foto dei dettagli delle linee si capirà il perchè.

Per prima cosa bisogna tagliare dal rocchetto 2 fili di lunghezza adeguata (2-2.5 m) e prendere un’estremità di ognuno di questi fili e avvicinarli in quanto dovremo poi avvolgerli contemporaneamente uno perfettamente accanto all’ altro.
Si procede incollando queste estremità sulla parte sinistra del supporto e si continuerà avvolgendo i fili uno accanto all’ altro, attorno al lato maggiore del supporto in modo che risultino paralleli il più possibile ai lati minori.
Una volta effettuanti un numero sufficiente di avvolgimenti (il reticolo deve avere una larghezza di almeno 10-15 mm) si incollano entrambi i fili al supporto.

Ora con molta attenzione, bisogna staccare l’estremità di uno solo dei 2 fili (attenzione che spesso tendono a staccarsi entrambi, cosa che se succede compromette irrimediabilmente il lavoro svolto fino ad ora) e lo si deve srotolare fino a toglierlo completamente dal supporto (attenzione a quando si arriva a staccare anche l’atra estremità).

Quindi bisogna procedere ad incollare bene l’unico filo rimasto su tutta la lunghezza di entrambi i lati più lunghi del supporto perché nella prossima operazione si dovrà tagliare il filo in modo da toglierlo completamente da una delle due facce del lamierino.

In questa maniera otterremo una serie di linee perfettamente opache dovute alla presenza del filo separate da aria (quindi da linee perfettamente trasparenti).

E’ di fondamentale importanza assicurarsi che la colla applicata sia perfettamente asciutta prima di procedere con l’operazione successiva, quindi non cercare di forzare i tempi o si rischia seriamente di rovinare in un attimo tutto il lavoro svolto costringendovi a ricominciare tutto da capo.

Come si diceva prima i fili che permettono di ottenere dei buoni risultati sono quelli in rame o in nylon di cui verranno mostrati i dettagli delle linee. Verrà mostrato anche il dettaglio sulle linee fatte con fili in cotone per mostrare come tali fili non sono adatti allo scopo: