Parallasse
La parallasse è il fenomeno per cui un oggetto sembra spostarsi rispetto allo sfondo se si cambia il punto di osservazione.
thumb|right|300px|Quando osservate qualcosa che sta davanti a voi e poi vi muovete prima verso destra e poi verso sinistra noterete che la posizione dell'oggetto sembra cambiare. Questo fenomeno è chiamato parallasse
Da punto di vista quantitativo, con il termine parallasse si indica il valore dell'angolo di spostamento.
Il termine deriva dal greco παραλλαγή (parallagé), che significa alterazione.
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Misure di distanza
Misurando l'angolo della parallasse e la distanza tra i due punti di osservazione è possibile calcolare la distanza dell'oggetto per mezzo della trigonometria. Questo è un caso particolare della triangolazione, in cui dato un lato e due angoli oppure un angolo e due lati è possibile calcolare l'intero triangolo. Nella misura della parallasse il triangolo è in genere molto stretto e lungo, con una piccola base e gli angoli prossimi a 90°. Per questo le misure devono essere effettuate con grande precisione.
Astronomia
La tecnica viene usata in astronomia per determinare la distanza di corpi celesti non eccessivamente lontani. Il punto di osservazione dalla Terra può cambiare in seguito alla rotazione terrestre e si ha la parallasse diurna oppure in seguito alla rivoluzione annuale intorno al Sole, ed in tal caso si ha la parallasse annua.
Parallasse lunare
Una prima tecnica elementare per calcolare la parallasse lunare è sfruttando una eclissi lunare. L'ombra terrestre proiettata sulla Luna ha un raggio di curvatura apparente uguale alla differenza tra il raggio apparente della Terra ed il raggio del Sole visti dalla Luna. Questo raggio è di 0,75 gradi, da cui, dato il raggio solare pari a 0,25 gradi e il raggio terrestre di 1 grado, si ottiene una distanza Terra-Luna pari a 60 raggi terrestri, ovvero 384000 Km.
Un altro sistema per calcolare la parallasse lunare è di osservarne contemporaneamente la posizione rispetto alle stelle fisse da due punti diversi della Terra. Considerando l'orientazione terrestre, la posizione e l'inclinazione dei due punti, la distanza lunare può essere triangolata come:
Parallasse solare
Dopo che Giovanni Keplero formulò il modello del sistema solare basato sulle leggi da lui scoperte, mancava ancora una scala delle dimensioni. I rapporti tra le orbite erano determinati, per cui sarebbe stato sufficiente misurare direttamente la distanza Terra-Sole, chiamata Unità astronomica.
Un primo metodo per determinare la distanza dal Sole fu proposto nell'antichità da Aristarco da Samo. Se il Sole non era eccessivamente distante, il momento del primo ed ultimo quarto delle fasi lunari non cade esattamente a metà tra il plenilunio ed il novilunio. I tentativi di calcolo erano però basati sull'ipotesi di orbite circolari, ed i risultati ottenuti furono molto imprecisi.
Nel 1716 Edmund Halley suggerì che il transito di Venere sul disco solare potesse essere impiegato per ricavare la parallasse solare. I transiti di venere sono puttosto rari, e le prime misure furono fatte solamente nel 1761 e nel 1769. Il metodo è viziato però da un margine di incertezza a causa dell'effetto goccia nera che rende difficile stabilire con precisione gli istanti di contatto tra i dischi dei corpi celesti.
Agli inizi del XX secolo, per determinare con maggiore recisione la scala del sistema solare, fu misurata la parallasse di alcuni asteroidi, in particolare Eros, che passa periodicamente a soli 22 milioni di Km dalla terra. Studi sulle riflessioni radar di Venere (1958) e di asteroidi come Icaro hanno permesso di misurare direttamente queste distanze e calcolare meglio la parallasse solare. Oggi l'unità astronomica è determinata con precisione per mezzo della telemetria effettuata con sonde spaziali.
Parallasse stellare
Per determinare la parallasse stellare si sfrutta il cambiamento di posizione assunto dalla Terra durante il suo moto orbitale, cioè la parallasse annua. La tecnica sottintende la conoscenza del diametro dell'orbita terrestre e richiede l'osservazione dello stesso oggetto celeste a sei mesi di distanza per determinarne lo spostamento apparente rispetto allo sfondo.
Questa tecnica ha introdotto in astronomia l'uso di una nuova unità di misura delle distanze, il parsec, definito come la distanza alla quale la parallasse annua è esattamente di un secondo d'arco, ed equivale a 3,26 anni luce. In queste unità di misura la distanza è calcolata semplicemente come l'inverso dell'angolo di parallasse annua. Per esempio la stella a noi più vicina, Alpha Centauri, presenta una parallasse di 0,750" (secondi d'arco). Ne consegue che la sua distanza è 1 / 0,750 = 1,33 parsec, ovvero 4,3 anni luce.
La prima misura di parallasse stellare fu fatta nel 1838 da Friedrich Wilhelm Bessel su 61 Cygni.
Nel 1989 fu lanciato in orbita il satellite Hipparcos con lo scopo di determinare con precisione la parallasse ed il moto proprio di 100000 stelle vicine con una precisione di 0,002". Anche con questa precisione le distanze massime misurabili direttamente sono nell'ordine di poche centinaia di parsec.
Vista tridimensionale
Nell'uomo e in altri animali i due occhi osservano la stessa scena ma da due unti di vista leggermente diversi, pari alla distanza interpupillare. Se si osserva un oggetto vicino tenendo lo sguardo all'infinito, coprendo alternativamente i due occhi si nota che l'immagine sfocata dell'oggetto sembra spostarsi. Questo principio è detto vista binoculare e consente, attraverso l'elaborazione compiuta dal cervello, di percepire la profondità.
Sono stati inventati diversi sistemi per offrire la visione tridimensionale di fotografie e film (stereoscopia). Si tratta di mostrare ai due occhi due immagini scattate da due posizioni opportunamente traslate tra loro per mezzo di un visore dotato di due obiettivi. Fotografie di questo tipo sono state fatte anche sulla Luna nel corso del Progetto Apollo.
Un sistema usato comunemente è quello degli occhiali con due filtri colorati sulle lenti, uno rosso ed uno blu o verde. L'immagine, costituita sovrapponendo le due immagini attaraverso filtri rossi e blu (o verdi) viene filtrata dagli occhiali e percepita differentemtne dai due occhi, ricostruendo il senso di profondità.
Altri sistemi impiegano occhiali dotati di due otturatori a cristalli liquidi e di un film in cui i fotogrammi corrispondono alternativamente all'immagine di destra e di sinistra. Gli otturatori sono comandati elettronicamente in modo che ciascun occhio veda il fotogramma corretto. Nei sistemi di realtà virtuale sono impiegati caschi con due visori LCD, uno per occhio.
Strumenti di misura e fotografici
Se uno strumento di misura ottico, quale un telescopio, microscopio o teodolite, non è correttamente focalizzato, il reticolo di misura appare spostarsi se l'operatore sposta leggermente l'occhio rispetto allo strumento. Per questo motivo è importante curare la messa a fuoco dello strumento e la posizione dell'operatore.
Anche in strumenti di misura non ottici, quali un righello o uno strumento elettrico analogico la parallasse può dare origine a errori di lettura (errori di parallasse). Spostando il proprio punto di vista i segni sul righello appaiono spostarsi rispetto al punto da misurare, così come una lancetta sembra muoversi sopra la scala graduata, con effetto più consistente quanto maggiore è lo spessore dello strumento o la distanza della scala. per questo motivo è necessario osservare lo strumento da una posizione perfettamente verticale allo strumento. Gli strumenti di misura elettrici più precisi sono dotati di una striscia a specchio sulla scala, e l'utilizzatore deve posizionarsi in modo che l'immagine riflessa sia nascosta dall'indice stesso.
In fotografia l'effetto della parallasse fa si che l'immagine di oggetti vicini vista attraverso il mirino differisca da quella ripresa dall'obiettivo e per questo capita che in alcune foto le persone fotografate rimangano parzialmente tagliate fuori dalla scena. Il problema è eliminato nelle macchine reflex, in cui l'immagine per il puntamento e per lo scatto sono riprese dallo stesso obiettivo.
Fotogrammetria aerea
In geografia, per determinare il profilo altimetrico di una regione si effettuano fotografie aeree ad intervalli regolari, parzialmente sovrapposte in modo che per ogni punto siano disponibili almeno due immagini distinte. Conoscendo l'altitudine di volo e la distanza percorsa tra i due scatti è possibile elaborare queste immagini al fine di calcolare l'altezza dei diversi punti e costruire le linee di quota da rappresentare nelle carte geografiche.
Categoria:Ottica
Categoria:Astronomia e Astrofisica