A COSA SERVE UN TESTER DI FOUCAULT:
Per chi non lo sapesse ancora; serve ad applicare il test di Foucault su una superficie ottica, parabolica, riflettente, in costruzione, per dedurne le correzioni da attuare al fine di portarla ad una qualità eccelsa.
Dato che in uno specchio parabolico, il raggio di curvatura della superficie aumenta costantemente dal centro fino al bordo, il test si applica su un tale specchio in costruzione, fittiziamente suddiviso da una maschera “di Couder” in corone circolari concentriche, nelle cui “zone” si misura il raggio di curvatura, per controllare ed applicare successive correzioni, in modo che la progressione dei raggi risultante, sia possibilmente identica alla progeressione di quelli appartenenti ad una parabola teorica perfetta, presa come riferimento costruttivo. Il che significherebbe costruire un ottica tecnicamente perfetta.
I risultati dei calcoli generati dalle rilevazioni fatte con il test di Foucault forniscono in pratica un grafico che è l’immagine matematica della curva ottenuta. La quale viene, (sempre in modo matematico) realmente “sovrapposta” alla parabola di riferimento, con una zona di contatto comune di una qualsiasi delle zone prese in esame, per giudicare il conseguente posizionamento relativo delle altre zone, e le correzioni da applicare.
Le altre zone possono infatti risultare troppo “alte”, (e quindi grattabili con abrasione per abbassarle); oppure già ok, (da non toccare); oppure troppo “basse”, (dove già si è superato il valore di scavo desiderabile, e per correggerle “rialzandole”, occorre abbassare tutte le altre zone; Oppure prendere come punto di contatto comune, un’altra zona più conveniente.
Sulla base della valutazione di quel grafico, l’operatore decide di volta in volta quale sia il tipo di correzione da applicare. E in quel modo, procedendo di correzione in correzione e di test in test, si arriva alla conclusione della lavorazione con la realizzazione di uno specchio tecnicamente perfetto.
Quella perfezione è solo questione di pazienza e tempo, per il fatto che le “n” correzioni interessano sempre uno strato infinitesimo di milionesimi di millimetro di spessore di vetro superficiale, tale da non pregiudicare mai in modo irreversibile il lavoro precedente. E per quanto riguarda il tempo, che è anche funzione dell’esperienza ed astuzia dell’operatore, esso ha per un dilettante appassionato un costo uguale a zero.
IL PRINCIPIO SCIENTIFICO
su cui si fonda il test di Foucault è omologo a quello dello “Star test” (ad esempio utilizzato nel filmato della costruzione del 400F6 presente in questo blog dal quale è tratta questa brevissima spiegazione di John Dobson della durata di 3 minuti).
La differenza rispetto allo star test è che il test di Foucault è quantitativo, cioè dice dove esattamente sta l’errore, e quanto esso è profondo; Mentre lo star test è solo è grossolanamente qualitativo, come il test di Ronchi. In grado cioè solo mostrare dov’è l’errore ma, non ne può fornire le precise caratteristiche quantitative utili al progetto di una sua efficace correzione.
L’omologia fra lo star test e il Foucault sta nel fatto che in ottica, l’immagine di una sorgente luminosa (come una stella) posta all’infinito, si forma alla distanza focale dello specchio parabolico.
Mentre l’immagine di una sorgente luminosa posta nel centro di curvatura della superficie riflettente (che è il doppio della distanza focale), si formerebbe su se stessa, e quindi sarebbe impossibile da utilizzare come guida alla costruzione di un’ottica, salvo spostare la sorgente di un piccolo angolo per vedere l’immagine a minima distanza a fianco della sorgente, come succede con questo tipo di tester di Foucault.
John Dobson è stato un ottimo minimalista, che nella sua vita ha sempre cercato di dimostrare che costruire un telescopio è assai facile e alla portata di chiunque, come effettivamente sarebbe uno star test che non necessita di strumenti se non dell’occhio umano però consapevole e ben addestrato.
Il sistema inventato da Foucault è anch’ esso casalingo, ma richiede lo strumento del tester, ed un altro tipo di occhio, aiutato a trovare la correzione di un errore dai dati quantitativi che il test fornisce.
Il test di Foucault richiede un altro tipo di addestramento non difficile, e il fatto che si tratti di un test quantitativo e non solo qualitativo, lo rende meno grossolano e potenzialmente portatore di ottiche di migliore qualità.
A tutti noi quindi la scelta di quale sia il metodo più confacente: Star test oppure Foucault.
TIPO DEL TESTER E LIMITI TECNICI DELL’OMONIMO TEST
Sono quasi infinite le modalità di costruzione di un tester di Foucault, ed esso è utilizzabile per la valutazione costruttiva di uno specchio parabolico potenzialmente di qualsiasi diametro, però con lunghezza focale non inferiore a F5.
IN QUALI CASI E’ SCONIGLIATO IL TEST DI FOUCAULT:
1 ) il test di Foucault è sconsigliato su specchi con rapporto focale minore di F5 e diametro a salire oltre i 300mm, perchè fornisce dati via via meno corretti, creando specchi di scarsa qualità, che usciranno malconci ad esempio da un test di qualità come il Roddier. Test però non applicabile come guida in fase di lavorazione, ma solo sul telescopio completo.
La minore correttezza è dovuta al fatto, che il principio fondante del test di Foucault stabilisce che corone circolari (chiamate zone) di uno specchio parabolico, riflettono l’immagine esattamente sull’asse ottico dello specchio stesso.
Il che è vero per obiettivi di qualsiasi diametro con focali uguali o maggiori di F5, ma solamente perchè la discrepanza fra l’asse ottico e la reale posizione del riflesso, è talmente minima da essere in questi casi impossibile da misurare, ed è quindi trascurata.
Mentre invece per le corte focali il riflesso cade sull’asse ottico solamente per la zona centrale dello specchio, mentre per le altre zone via via periferiche, la posizione del riflesso diventa progressivamente sempre più errata, di pari passo col ridursi del rapporto focale al di sotto di F5, e con l’aumentare del diametro dello specchio in costruzione. E quindi per questi specchi così “aperti”, la cui curvatura superficiale parabolica è una “scodella” assai accentuata, i riflessi delle altre zone periferiche sempre più importanti perchè con tolleranse sempre più ristrette, cadono in barba a ciò, via via a sempre maggiore distanza dall’asse ottico, lungo una curvatura a padiglione di tromba detta “curva della caustica”.
2 ) Inoltre va ricordato che la esatta individuazione del centro di curvatura della zona centrale dello specchio, è importantissima, perchè quel centro è il punto di inizio di tutte le misurazioni sulle successive zone, ed un suo errore si sommerebbe a tutte le misure seguenti, compreso l’errore della curva caustica.
Infatti la zona centrale di uno specchio è solo apparentemente la meno importante, perchè nonostante le sue più larghe tolleranze, ed il suo rimanere mascherata dall’ombra dello specchio secondario, il suo esatto centro è pure assai difficile da individuare con precisione, a causa della poca deformazione presente in quella zona, che fa si che la tinta piatta non mostra cambiamenti, nonostante per cercarla, si sposti sensibilmente in modo longitudinale il carrello del tester, e con ciò sbagliando la misura.
A queste difficoltà si aggiunge anche la più grande data dalla profondità di tali parabole molto aperte, che è incompatibile con una lavorazione auto-uniformante data dagli utensili di diametro pari al diametro dello specchio; ed è per esse quindi necessario usare utensili di piccolo diametro, i quali scavando solo localmente rendono quasi impossibile far rimanere tutta la superficie curva all’interno della tolleranza di qualità “entry level” dei famosi e pochissimi 68,75 milionesimi di millimetro di errore fra picco e valle, delle difformità rispetto alla parabola teorica presa come riferimento costruttivo.
Perciò tali specchi molto aperti richiedono l’uso di test più tecnici e diversi dal Foucault, come il test di Hartmann, oppure il test della Caustica, nato nel 1936 per realizzare il telescopio HALE del Monte Palomar, primo grande telescopio ad avere un cortissimo rapporto focale F3,3, e un diametro di 5 metri.
Alla luce di tutto ciò… Dovrebbe conseguire, che la valutazione del dotarsi di un tale “corto” telescopio, deve essere fatta a ragion veduta. Perchè a causa dei problemi di cui sopra, anche per mia esperienza conosco possessori di specchi F4, di diametri oltre 300mm, che vedono e lamentano nei loro star-test, luminosi anelli nella tacca di diffrazione nelle zone periferiche dello specchio nelle quali la curvatura della “scodella” diventa più ripida e sensibile. Anelli luminosi che sono sempre il segno di superficie riflettente parabolica non uniforme, la quale potrebbe pure essere dovuta ad una momentanea differenza di temperatura locale dello specchio in corso di acclimatazione; ma che in genere persistendo sono segno di cattiva lavorazione, resa tale proprio dall’inevitabile uso di utensili di piccolo diametro.
CARATTERISTICHE DI QUESTO TIPO DI TESTER:
Il tipo di tester oggetto della presente, è quello più popolare e antico, che presenta la sorgente luminosa indipendente e separata dalla lama del coltello con cui si “taglia” il riflesso dello specchio, al fine di capire se ci si trova o meno nel centro di curvatura di ciascuna zona riflettente in esame.
Jean Texereau, ha presentato di questo tester un chiarissimo schizzo a mano libera, che si trova in figura n.54 di pagina 59 del suo libro “La construction du telescope d’amateur” edito nel 1939, ma ancora oggi valida e gratuita sorgente di insegnamento pratico per i “Grattavetro” (Amateur Telescope Macking). (http://www.astrosurf.com/texereau/ ).
Ho pensato di dotare l’immagine di quello stesso schizzo, di una traduzione in italiano delle didascalie scritte su di essa di pugno dal Texereau, e di inserirla quì di seguito ingrandibile con un clic per poter leggere le didascalie, ed anche nella galleria di immagini in calce al presente testo, per rendere meglio l’idea del tipo di strumento.
Nella stessa galleria ho inserito le immagini commentate dei pezzi costituenti la mia versione, “ortodossa” al pensiero del Texereau. Versione che ha sempre funzionato bene, anche se non vi ho aggiunto una web-cam molto utile per la condivisione dei risultati, e consigliabile soprattutto per il minore stancamento degli occhi che si ottiene guardando lo scurirsi delle ombre su un monitor, anziché direttamente a occhio nudo; stando in quel caso anche in una posizione non delle più comode e disturbati da frange di diffrazione.
(Mi è capitato spesso con le desiderabili e più sensibili fenditure fini ben allineate alla lama, di vedere frange di diffrazione che replicano fittiziamente la vista del bordo “tagliente” della lama. Le quali, è ormai riconosciuto, non vengono rilevate dalla web-cam.. Per cui il seguire al monitor il test di foucault è più proficuo e riposante che seguirlo ad occhio nudo).
COME DEVE LAVORARE UN TESTER DI FOUCAULT.
Solo per chi non lo sapesse ancora, (gli altri possono saltare l’argomento): Il tester si deve posizionare al doppio della distanza focale dello specchio in esame (che corrisponde al raggio di curvatura della superficie riflettente), su un tavolo di fronte allo specchio (che viste le distanze spesso sta su un altro tavolo).
La distanza di posizionamento si misura partendo dall’incavo centrale (Freccia) dello specchio, fino al punto dove si deve trovare la lama del tester, ben allineato con l’asse ottico dello specchio.
Per l’allineamento si deve accendere il Led e togliere la antistante fenditura, in modo da rendere ben rintracciabile il pallino luminoso del Led, riflesso dallo specchio in esame. Pallino che, con movimenti sia dello specchio (su supporto regolabile anche in inclinazione), che del tester, deve essere portato a comparire sulla faccia della lama del coltello rivolta verso lo specchio, in modo tale che inclinando più o meno il carrello che porta la lama, essa possa intercettare (“tagliare”) completamente, e liberare completamente, il cono di luce proveniente dallo specchio.
Nota 1) Personalmente ho trovato comodo mettere allineata col movimento del carrello, una livella Led rossa, che traccia una retta verticale su pavimento – muro e soffitto di fronte al tester per centrare inizialmente lo specchio (vedi ultima immagine buia della galleria). La livella da pochi euro, possiede una base magnetica che io attacco al piatto d’acciaio che fa da zavorra, posto sopra il carrello, e che è ben allineato al binario del tester.
Nota 2) Per avere maggiore inerzia, stabilità, e facilità di regolazione fine dell’allineamento in modo manuale, metto il tester sopra una tavola più estesa che diventa la sola che muovo. (Ho sperimentato che è un sistema valido copiandolo dalla videocassetta sulla realizzazione del 200F6 presente in questo blog).
Si rimette quindi la fenditura al suo posto dinanzi al Led, e poi si pone l’occhio (oppure una web-Cam) in un punto un poco più arretrato di dove si trovava il “pallino” luminoso del Led, fra la sorgente (che deve stare convenzionalmente alla nostra sinistra) e la lama del coltello (convenzionalmente alla nostra destra). Da quella posizione (e solo da quella che si trova già molto vicina al raggio di curvatura centrale) vedremo lo specchio totalmente illuminato dalla luce della piccola fenditura (altrimenti, in posizioni più lontane, vedremo luminosa solo la sagoma sfocata delle fenditura).
NOTA3: E questa totale illuminazione accade proprio perchè abbiamo posizionato il tester alla distanza doppia della focale, dove appunto giace il vertice del cono di riflessione proveniente dal centro dello specchio in esame (zona 1), di modo che non sia più necessario spostare il tester per rintracciare i vertici dei coni delle altre zone riflesse che via via si allontanano dalla prima zona di un valore pari a raggio del loro centro al quadrato, diviso per il raggio di curvatura R, che è il doppio della focale.
Per estensione di questo ragionamento, troviamo che la differenza dei tiraggi che misureremo col tester, è sempre leggermente inferiore al raggio dello specchio al quadrato, diviso per il raggio di curvatura (doppio della lunghezza focale), poichè il raggio dello specchio è il limite massimo delle nostre misure, mentre in pratica noi misureremo i tiraggi di zone il cui centro cade su un raggio minore di quello massimo dello soecchio. E questo dato ci fornisce la lunghezza della corsa del carrello del tester necessaria a completare la valutazione di tutte le zone, dal centro al bordo del nostro specchio.
Esempio: Per uno specchio 200F6 , che ha raggio specchio di 100 mm e lunghezza focale (200*6)=1200mm, e quindi raggio di curvatura doppio (cioè 2400mm);
L’escursione massima del carrello del tester varrà Hm^2/R
Dove nel caso specifico Hm^2 è il quadrato del raggio dello specchio,
mentre R è il doppio della focale (2*1200)=2400mm
E l’escursione che dovrà fare il carrello del tester per intercettare i coni di luce di tutte le zone, sarà leggermente inferiore al valore ricavato usando il raggio dello specchio, e cioè:
(100^2)/2400mm = 4,16mm
mentre per un ipotetico specchio 500F5 l’escursione sarebbe (250^2)/ 5000=12,5mm
Si nota quindi che una corsa di 25mm del carrello del tester, e quindi anche del micrometro utilizzato per spingere il carrello, sarebbe sufficiente pere costruire specchi grandissimi.
Fine della NOTA3.
Installiamo ora la maschera di Couder di fronte allo specchio, la quale ci mostrerà delle coppie di finestre diametrali orizzontali, ciascuna coppia aperta su una specifica corona circolare dello specchio che partecipa alla formazione della parabola riflettente.
Se ora avvitiamo la vite di inclinazione del carrello che in cima alla colonnetta supporta la lama, (inclinazione o introduzione della lama che avviene convenzionalmente da destra verso sinistra), vedremo ad un certo punto entrare la lama nel cono di luce, e conseguentemente lo specchio principiare ad oscurarsi dapprima nella coppia di finestre appartenenti alla zona centrale dello specchio, ma l’ombra della lama procederà in tre possibili modi diversi, a seconda che la posizione attuale del carrello del tester si trovi PRIMA, oppure DOPO, oppure NEL CENTRO del raggio di curvatura della zona dello specchio in esame.
Questo perchè: Sapendo che lo specchio riflette un cono di luce, noi possiamo già ben immaginare che se introduciamo la lama stando col tester in un punto del cono che sta PRIMA DEL VERTICE DEL CONO STESSO, (diremmo in posizione intrafocale), noi vedremo l’ombra procedere da destra verso sinistra, cioè concordemente al movimento della lama. Perchè con la lama abbiamo intercettato i raggi luminosi, PRIMA che essi si incrocino al vertice del cono.
Se invece introduciamo la lama in un punto che sta LTRE IL VERTICE DEL CONO, (diremmo i posizione extrafocale), noi vedremo l’ombra procedere al contrario del movimento reale della lama, e provenire da sinistra verso destra, perchè con la lama abbiamo intercettato i raggi luminosi DOPO che essi si sono incrociati al vertice del cono.
Se infine introduciamo la lama nel punto che è IL VERTICE DEL CONO, noi vedremo la zona scurirsi uniformemente in modo concentrico, come avverrebbe in seguito alla chiusura di un ipotetico diaframma circolare. Il tutto senza permetterci di poter apprezzare se l’ombra provenisse da destra o da sinistra.
Lo scopo del test di Foucault è proprio quello di trovare il VERTICE DEL CONO (che è il centro del raggio di curvatura di ogni zona della serie presentata dalla maschera di Couder. Vedi nota 4), e rilevarne col micrometro le misure chiamate “Tiraggi”, spostando il solo carrello del tester avanti e indietro con la spinta del solo micrometro, e inserendo ed estraendo la lama, senza assolutamente muovere minimamente il tester dalla sua posizione… pena l’annullamento di tutta la serie di prove.
In pratica quell’esercizio consiste nel cercare i raggi di curvatura progressivi della parabola, che attraverso i tiraggi delle varie zone, ed attraverso opportuni calcoli, vengono trasformati in un grafico che indica DOVE la parabola è difettosa, ed anche DI QUANTO è difettosa in nanometri, permettendone le correzioni che via via porteranno alla perfezione dell’ottica.
NOTA 4: Ricordiamo che se noi piazziamo la nostra fenditura – sorgente luminosa, nel centro di curvatura di uno specchio al momento sferico o poco dissimile dalla sfera, otterremo che esso rifletterà l’immagine della fenditura su se stessa, e quindi inaccessibile alla vista.
Quindi Foucault pensò di installare la sorgente in modo leggermente spostato dal centro, per rendere la riflessione accessibile.
In effetti quando si installa una sorgente nel centro di curvatura di una superficie riflettente, si ottiene l’immagine su se stessa; e ciò otticamente parlando è l’esatto omologo del fatto che se installiamo una sorgente all’infinito otterremo la sua immagine esattamente nel fuoco.
E quel leggero spostamento oggi si è ulteriormente ridotto a circa 10mm utilizzando un Led, che ha un diametro molto piccolo in confronto a quello di una lampada da faro di automobile usato dal Texereau.
Per intuito possiamo capire che tale spostamento introduce un errore di misurazione che si chiama astigmatismo. Ma esso era già di entità non rilevabile, e quindi trascurabile quando era di 30-35mm, per via dell’utilizzo di una lampada faro di automobile, mentre oggi è ulteriormente ancor più trascurabile con l’uso del piccolo Led.
E’ interessante sottolineare che quella trascurabilità è valida per obiettivi con rapporto focale uguale o maggiore di F5, per i quali il test di Foucault è idoneo. Mentre per lunghezze focali più corte, la distanza di separazione della sorgente dalla lama del coltello, potrebbe introdutte astigmatismo, obbligando al ricorso ad un tester “Slitless” cioè con la lama del coltello in asse con la fenditura, che richiede un addestramento apposito.
IL PRESENTE TESTER HA DUE SOLI AGGIORNAMENTI TECNOLOGICI RISPETTO ALL’ORIGINALE:
La costruzione descritta nel presente testo, è coerente con l’opera indicata, salvo le varianti tecnologiche minimali oggi disponibili, che non lo erano all’epoca della edizione del libro.
- L’USO DI UN LED come sorgente luminosa, anziché di una lampadina da faro di automobile, e..
2) L’USO DI UN MICROMETRO PALMER con precisione del centesimo di millimetro, invece dell’uso di una barra filettata M6 passo 1mm, manovrata con un disco di legno solidale la cui circonferenza venga ricoperta da una fascia di carta con 10 divisioni. Il che permetteva al Texereau di leggere il decimo di millimetro… Peraltro misura già sufficientemente precisa e utile allo scopo.
I micrometri digitali moderni, di tipo Palmer, sono oggi facilmente acquistabili per pochi soldi, sulle bancarelle dall’usato o del rottame, a causa della frequente rottura del display digitale. Ma tali strumenti conservano integra la parte meccanica di precisione del micrometro, facilmente riciclabile nel tester di Foucault.
Il diametro di un Led commerciale da 5mm, permette di ridurre fino a soli 10mm l’interasse fra la lama del coltello di Foucault e la fenditura che funge da sorgente luminosa del tester.
PERCHE’ E’ UTILE UNA FENDITURA INVECE DI UN FORO STENOPEICO:
Il termine “sorgente” è pure usato in fisica per indicare un forellino, attraversando il quale la radiazione luminosa, ( che si può presentare in modo duale, sia in forma di particella fotone, che in forma di onda), presenta il fenomeno della diffrazione, che avviene nel momento in cui sorge e diventa visibile il comportamento ondulatorio della luce.
Gli effetti di diffrazione sono rilevabili con la “tacca di diffrazione” formata da un puntino luminoso centrale contornato da anelli alternatamente chiari e scuri, dovuti al sommarsi (luce) o sottrarsi (buio) delle fasi delle onde luminose di passaggio nell’ostacolo (forellino), quando la lunghezza d’onda della luce è comparabile con la dimensione del forellino.
Una fenditura larga da 10 a 20 micron, sostituisce egregiamente il foro stenopeico di pari diametro, conservandone integralmente la funzione fisica, ma fornendo all’occhio umano una visione ben più luminosa con la sua estensione in altezza di 5mm.
PERCHE’ NON SI PUO’ USARE UNA SORGENTE PIU’ GRANDE:
Nelle misurazioni della qualità ottica, serve correggere i difetti su di essa in modo che l’onda riflessa non ne sia danneggiata per più di un quarto della lunghezza d’onda (Lambda/4), della luce cui l’occhio umano è più sensibile (68,75 milionesimi di millimetro) ecco perchè occorre utilizzare una sorgente al massimo della puntiformità, per ricavare valori di misura che saranno ricondotti con il calcolo, a confronto con tale valore di riferimento, ed espressi con la frazione “Lambda/n”, che presenta la migliore qualità ottica, quanto maggiore è il denominatore n.
PERCHE’ E’ UTILE UN LED DIAMETRO 5MM.
Un Led di dimensioni minori di 5mm non sarebbe utile perchè penalizza inutilmente la visione della pupilla media umana che è ampia 5mm.
I PEZZI DEL TESTER
Sono:
- Una piastra di base del tester (vedi immagine 1) da 30x20cm in legno multistrato da 15mm di spessore,
- Un carrello (vedi immagine 2) da 21x13cm in legno come sopra, che può compiere una corsa avanti – indietro lunga 35mm strisciando su due pattini a forma di V rovesciato a contatto col binario in tubetto di ottone, Il carrello viene inclinato con una manopola a vite M6 che punta su una piastrina di scorrimento in vetro, incollata con biadesivo sulla base del tester. La manopola, avvitando la vite porta il carrello a compiere un arco, inclinandosi verso la sorgente, allo scopo di intercettare i raggi luminosi provenienti dallo specchio in esame;
- Una colonnetta in listello di legno a sezione quadra di 25x25x130mm supporta della lama di Foucault, fissata con biadesivo su una piastrina di supporto con una sola vite centrale che permette di orientarla e allinearla perfettamente alla immagine della fenditura prima di ogni test. L’allineamento si fa mettendo una lente di ingrandimento al posto dell’occhio dell’osservatore, attraverso la quale si vedrà la immagine della fenditura non visibile dall’occhio nudo, alla quale si sovrappone l’immagine della lama da orientare in modo che al suo movimento, estingua in un sol colpo tutta l’estensione della fenditura. La lama del coltello può ben essere una lametta da barba, ma occorre spianarne il tagliente sfregandolo con qualche passata su un vetro. Questo perchè l’affilatura delle lamette e di tutte le lame in genere, presenta delle ondulazioni sul profilo della lama, che sono fonti di interferenza e vanno spianate).
- Una colonnetta come sopra in listello a sezione quadra di 25x25x200mm come supporto della sorgente Led e della fenditura,
- 2 pezzi di angolare di alluminio 40x40x4mm lunghi 60mm per le testate del binario di scorrimento del carrello, con un foro sede di fissaggio del micrometro Palmer.
- Un binario di scorrimento del carrello, costituito da una barra filettata M6 lunga 32cm, coperta da un tubetto di ottone tipo per tendine domestiche, lungo 29cm.
- Un ritaglio di vetro 120x30x4mm su cui far scorrere il perno di inclinazione del carrello da incollare alla base del tester con biadesivo.
- E’ utile un pezzo di ferro del peso di circa 1kg da fissare sopra il carrello per assicurare stabilità ed inerzia.
- Sotto il carrello è agganciato un elastico fissato all’altro capo alla base del tester, per assicurare un tiro continuo che mantenga il carrello a zero il gioco col micrometro di spinta.
- Sulla punta dell’asta del micrometro è fissata con un pezzo di tubetto termoretraibile, una piccola biglia d’acciaio che evita di indurre involontario movimento rotatorio al carrello durante la rotazione del Palmer.
- La fenditura è costituita da una basetta d’alluminio 5x5cm con un foro diametro 5mm posizionato davanti al Led, di fronte al quale si possono posizionare due mezze lamette da barba col tagliente precedentemente “rettificato” come già detto, da uno strofinamento su un vetro, perdendo l’affilatura (che non serve) e guadagnando un bordo dal profilo uniforme e rettilineo.
- Le lamette da barba (o due mezze lamette) si possono fissare a taglienti affacciati a formare la fenditura verticale, fermandole con biadesivo, ed inserendo fra loro, come regolazione distanziale, un pezzetto di nastro magnetico da videocassetta, (semplice per 10 micron, o piegato in doppio per 20 micron), ovviamente da togliere una volta fissate.
- Sono preferibili i Led moderni più luminosi di quelli di un tempo, comunque non di affaticante colore rosso.
Scartati bianco e giallo, soggettivamente troppo fastidiosi, io trovo che il colore blu mi dà meno fastidio del verde.
Questi Led luminosi hanno tipicamente una tensione di lavoro variabile con il colore della luce emessa: I rossi hanno una tensione di accensione di 1,8 volt; i gialli di 1,9volt; i verdi 2volt e gli azzurri blu, di 3,5 volt, mentre la corrente tipica deve essere regolata mediamente in 15 o 20 milliamper (massimo rischioso 30 mA).
Sono quindi alimentabili comodamente con almeno due pile da 1,5 volt poste in serie per avere 3 volt., tranne per il colore blu, che di pile ne necessiterebbe tre per 4,5 volt, comodamente sostituibili per durata con una pila piatta da 4,5 volt, interponendo in ogni caso una resistenza fissa che regola la corrente (e la luminosità) al valore desiderato fra i 10 e i 20 milliamper (0,01 e 0.02 Amper).
La resistenza in Ohm per limitare la corrente a 20 milliamper (cioè 0,02 Amper) in questo caso di led blu, si calcola per farle dissipare la tensione di 1,5 volt che eccede i 3 volt di accensione del led blu, rispetto ai 4,5 volt forniti dalla pila, nel seguente modo:
Tensione pila – tensione Led = (4,5- 3)= 1,5 volt da dissipare.
Poi con la legge di Ohm R = V / I (cioè Resistenza [in Ohm] = Tensione [in Volt] / corrente I [in Amper])si calcola la R = (1,5/0,02) = 75 Ohm.
La potenza in Watt che deve essere in grado di dissipare quella resistenza è in genere trascurabile, pari al prodotto della tensione dissipata per la corrente regolata, cioè (1,5 *0.02)= 0,03 Watt. che è un quinto di quella che può dissipare una piccola resistenza da 1/8 di watt.
Volendo limitare la luminosità del Led, accendendolo con 15 milliamper anziché 20, la resistenza diverrebbe di (1,5/0,015) = 100 Ohm.
(Pur essendo cosa inutile ai fini pratici di uso del teter di Foucault o di Ronchi, poter regolare la luminosità senza sostituire la resistenza fissa, è tuttavia possibile mettere in serie alla resistenza di protezione tarata per il massimo di corrente (che corrisponde al massimo della luminosità), un potenzionetro la cui resistenza variabile, sommata alla precedente sarà in grado di regolare la intensità luminosa da quel mmassimo a zero).
In certi casi la giunzione del Led, può essere visibile come una macchia scura sullo specchio. Vale quindi la pena di rendere satinata la capocchia sferica del Led, passandoci sopra un poco di abrasivo da 500 o 800 grit.
Le immagini seguenti rendono meglio l’idea del montaggio
