LaserModifica

La luce dei laser a gas o a cristalli è altamente collimata perché si forma in una cavità ottica tra due specchi paralleli che vincolano la luce a un percorso perpendicolare alle superfici degli specchi. In pratica, i laser a gas possono usare specchi concavi, specchi piani o una combinazione di entrambi. La divergenza dei fasci laser di alta qualità è comunemente inferiore a 1 milliradian (3,4 arcmin), e può essere molto meno per i fasci di grande diametro. I diodi laser emettono una luce meno collimata a causa della loro cavità corta, e quindi una maggiore collimazione richiede una lente collimatrice.

Luce di sincrotroneModifica

La luce di sincrotrone è molto ben collimata. Viene prodotta piegando gli elettroni relativistici (cioè quelli che si muovono a velocità relativistiche) intorno a un binario circolare. Quando gli elettroni sono a velocità relativistiche, la radiazione risultante è altamente collimata, un risultato che non si verifica a velocità inferiori.

Sorgenti lontaneModifica

La luce delle stelle (diverse dal Sole) arriva sulla Terra esattamente collimata, perché le stelle sono così lontane che non presentano dimensioni angolari rilevabili. Tuttavia, a causa della rifrazione e della turbolenza nell’atmosfera terrestre, la luce delle stelle arriva leggermente non collimata al suolo con un diametro angolare apparente di circa 0,4 arcsecondi. I raggi diretti di luce del Sole arrivano sulla Terra non collimati di mezzo grado, che è il diametro angolare del Sole visto dalla Terra. Durante un’eclissi solare, la luce del Sole diventa sempre più collimata mentre la superficie visibile si riduce a una sottile mezzaluna e infine a un piccolo punto, producendo il fenomeno delle ombre distinte e delle bande d’ombra.

Lenti e specchiModifica

Un esempio di lente ottica collimatrice.

Uno specchio parabolico perfetto porterà i raggi paralleli a fuoco in un unico punto. Al contrario, una sorgente puntiforme al fuoco di uno specchio parabolico produrrà un fascio di luce collimato creando un collimatore. Poiché la sorgente deve essere piccola, un tale sistema ottico non può produrre molta potenza ottica. Gli specchi sferici sono più facili da realizzare degli specchi parabolici e sono spesso usati per produrre una luce approssimativamente collimata. Molti tipi di lenti possono anche produrre luce collimata da sorgenti puntiformi.

Sistema di visualizzazione nei simulatori di volo che usa la luce collimataModifica

Schema di un sistema di visualizzazione a luce collimata, visto dal lato di un simulatore di volo

Questo principio è usato nei simulatori di volo completi (FFS), che hanno sistemi appositamente progettati per visualizzare le immagini della scena Out-The-Window (OTW) ai piloti nella cabina dell’aereo replica.

Negli aerei dove due piloti sono seduti fianco a fianco, se le immagini OTW fossero proiettate di fronte ai piloti su uno schermo, un pilota vedrebbe la vista corretta ma l’altro vedrebbe una vista in cui alcuni oggetti nella scena sarebbero ad angoli sbagliati.

Per evitare questo, nel sistema di visualizzazione del simulatore vengono utilizzate ottiche collimate in modo che la scena OTW sia vista da entrambi i piloti ad un fuoco lontano piuttosto che alla distanza focale di uno schermo di proiezione. Questo si ottiene attraverso un sistema ottico che permette alle immagini di essere viste dai piloti in uno specchio che ha una curvatura verticale, curvatura che permette all’immagine di essere vista ad un fuoco distante da entrambi i piloti, che quindi vedono essenzialmente la stessa scena OTW senza alcuna distorsione. Poiché la luce che arriva al punto dell’occhio di entrambi i piloti è da angoli diversi rispetto al campo visivo dei piloti a causa dei diversi sistemi di proiezione disposti a semicerchio sopra i piloti, l’intero sistema di visualizzazione non può essere considerato un display collimato, ma un sistema di visualizzazione che utilizza la luce collimata.