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- A single large telescope with an aperture mask over it (labelled Mask), only allowing light through two small holes. The optical paths to detectors 1, 2, 3 and 4 are the same as in the left-hand figure, so this setup will give identical results. By moving the holes in the aperture mask and taking repeated measurements, images can be created using aperture synthesis which would have the same quality as would have been given by the right-hand telescope without the aperture mask. In an analogous way, the same image quality can be achieved by moving the small telescopes around in the left-hand figure - this is the basis of aperture synthesis, using widely separated small telescopes to simulate a giant telescope. Once these technical considerations had been addressed, all of the principles used at radio wavelengths could be taken over with almost no modification. This included the use of imaging software developed for VLBI at radio wavelengths, which was used to reconstruct the first image from an array of optical telescopes, that of the 50 milliarcsecond binary star Capella (Baldwin et al. . 1996). The only signicant differences between the two wavelength regimes is the increased importance of photon shot noise and the small temporal and spatial scales of the atmospheric fluctuations at optical wavelengths. For example, the characteristic time-scale for these fluctuations is measured in milliseconds at optical wavelengths rather than minutes, and the spatial scale is typically smaller than the telescope mirror diameter, whereas at centimetric radio wavelengths this scale can be as large as 20 km. An important consequence of this small spatial scale is that the area of sky over which the atmospheric phase path is constant, the isoplanatic patch, is at most a few arcseconds at visual wavelengths.
- William Herschel sapeva fin dal 1779 che le stelle appaiono molto più grandi nei telescopi di quando in realtà non lo siano, ma non sapeva il perché. Ciò venne ad essere spiegato quando Thomas Young dimostrò l'interferenza e la natura ondulatoria della luce in modo inequivocabile. Come egli precisava nella sua Lettura Bakeriana del 1803: "La proposta sulla quale voglio insistere adesso è semplicemente questa: le frange di colori sono prodotte dall'interferenza di due porzioni di luce"... e in seguito aggiunge: "quella luce omogenea, a certe distanze uguali nella direzione del suo moto, è posseduta da qualità opposte, capace di neutralizzare o distruggere ogni altra, e di estinguere la luce, laddove esse accadono per essere unite ". Ma non furono le ricerche di Young che spronarono Herschel ad investigare l'origine dei diametri spuri delle stelle. Invece ci furono propriamente la contemporanea scoperta dei primi pianeti minori: 1 Ceres nel 1801, 2 Pallas nel 1802 e 3 Juno nel 1803. Avevano diametri apparenti così reali come quelli dei pianeti o spuri come quelli delle stelle? Per rivolgere questa domanda Herschel condusse un'ampia serie di esperimenti nel suo giardino a Slough, esaminando attraverso il suo telescopio piccoli globuli di differenti grandezze e materiali posti in un albero a circa 800 piedi (ca. 244 m) di distanza . Le sue osservazioni mostrarono che per i globuli più piccoli i diametri erano tutti spuri e tutti della stessa grandezza. Inoltre, egli trovò che, se precisamente fosse usata la parte più interna dell'apertura del telescopio, i diametri spuri, sia dei globuli che delle stelle, sarebbero più grandi. Se l'intera apertura fosse impiegata, i diametri sarebbero più piccoli, e se solo un'apertura anulare esterna fosse usata i diametri sarebbero ancora più piccoli. Questa scoperta sperimentale che le aperture non piene possono essere usate per ottenere un'alta risoluzione angolare rimane tutt'oggi il fondamento essenziale per la formazione di immagini interferometriche in astronomia. La giustificazione teorica di questo risultato venne 30 anni dopo con l'analisi di Airy sul tipo di diffrazione di un'apertura circolare, 30 anni prima che l'idea di usare aperture multiple fosse sviluppata. In un recente studio il Reverendo W. R. Dawes notò che aveva trovato frequentemente grande vantaggio nell'uso di una apertura intera perforata e che quando osservava Venere questo producesse un'immagine centrale del pianeta perfettamente incolore, e molto netta . Ma fu lasciato a Fizeau, l'anno seguente, nella sua proposta alla Commissione per il Prix Bordin, rimarcarlo tramite una relazione attenta e necessaria fra la dimensione delle frange e quella della sorgente luminosa e suggerì che usando una combinazione interferometrica di luce da due fessure separate fosse possibile ottenere dei nuovi dati sui diametri angolari di questi astri. Passi verso l'implementazione pratica di queste tecniche per l'astronomia ottica furono fatti da Michelson, il quale definì la visibilità di frange di interferenza ottenute da una sorgente di grandezza angolare finita cui seguirono un anno più tardi le misurazioni dei diametri angolari dei satelliti di Giove . Finalmente, 30 anni dopo, le predizioni di Fizeau divennero una realtà quando la misurazione interferometrica diretta di un diametro stellare fu realizzata da Michelson e Pease con i loro interferometri stellari di 20 piedi (ca. 6.1 m) montati sul telescopio Hooker da 100 pollici sul Monte Wilson.
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- A single large telescope with an aperture mask over it (labelled Mask), only allowing light through two small holes. The optical paths to detectors 1, 2, 3 and 4 are the same as in the left-hand figure, so this setup will give identical results. By moving the holes in the aperture mask and taking repeated measurements, images can be created using aperture synthesis which would have the same quality as would have been given by the right-hand telescope without the aperture mask.
- William Herschel sapeva fin dal 1779 che le stelle appaiono molto più grandi nei telescopi di quando in realtà non lo siano, ma non sapeva il perché. Ciò venne ad essere spiegato quando Thomas Young dimostrò l'interferenza e la natura ondulatoria della luce in modo inequivocabile. Come egli precisava nella sua Lettura Bakeriana del 1803: "La proposta sulla quale voglio insistere adesso è semplicemente questa: le frange di colori sono prodotte dall'interferenza di due porzioni di luce"...
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