Filtro interferenziale
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Un filtro interferenziale è un tipo di filtro usato in astronomia.
Esso è costituito da due lastre piane e parallele di vetro, le cui facce interne sono rese semiriflettenti da uno strato sottile e trasparente di argento, separate da un sottile strato d'aria. L'effetto di filtro è causato dal fenomeno dell'interferenza tra i raggi riflessi tra le due lastre. Infatti quando si illumina il filtro con luce bianca e parallela, la differenza di cammino tra i raggi che hanno subito diverse riflessioni tra gli strati semiargentati dipende per ogni angolo di incidenza solo dallo spessore della lamina d'aria. Se questo spessore è costante e molto sottile, pari a qualche volta la lunghezza d'onda della luce, il sistema lascia passare una piccola quantità della radiazione, quasi monocromatica. Scegliendo opportunamente lo spessore, si può far trasmettere la lunghezza d'onda che si desidera.
Un raggio incidente con inclinazione i sulla retta perpendicolare alla superficie, viene in parte trasmesso dalla prima superficie ed incide sulla seconda; questa ne trasmette una parte e una parte ne riflette, e così via. Dalla seconda lastra emergerà una serie di raggi paralleli provenienti dal medesimo raggio incidente, e con ritardi di fase crescenti in progressione aritmetica. Matematicamente la differenza di cammino introdotta da uno spessore h, è data da:
Δ = 2hcosr
Dove r è l'angolo di riflessione. Naturalmente l'intensità dei raggi emergenti successivi decresce con il numero delle riflessioni, ma abbastanza lentamente, se si usano materiali con elevato potere riflettente. Questi raggi, portati ad interferire in un punto del piano focale di un sistema ottico, danno origine ad un massimo di luce intenso se la Δ tra ogni due raggi consecutivi è un numero intero di lunghezze d'onda, mentre in caso diverso, l'intensità risultante è praticamente nulla.
I filtri moderni sono per lo più costituiti da un insieme di strati sottili di differente indice di rifrazione, depositati su un supporto di vetro uno sopra l'altro, alternaticamente per strati aventi indice più alto e più basso. L'interferenza si genera dalle riflessioni sulle superfici separanti stradi ad indice diverso, e più numerose sono le riflessioni più il filtro risulta selettivo in lunghezza d'onda. La lamina d'aria è comunemente sostituita da sostanze trasparenti come la criolite, mentre l'argento è ora sostituito dall'alluminio. Talvolta invece l'aria, il cui spessore poteva variare con la pressione, è sostituita da sostante colorate per cancellare gli ordini che si vogliono escludere. Ad esemplio un filtro a λ = 8000 Å avrà un filtro rosso per escludere il secondo ordine blu a 4000 Å. I filtri si distinguono per la larghezza della banda spettrale che viene trasmessa, e per la quantità di luce che lasciano passare: si può avere una trasmissione del 45% con larghezza di banda 15 Å. Tuttavia questi filtri non sono facili da costruire, e sono piuttosto costosi.
