La camera stenopeica; lenti sottili; il cannocchiale galileiano; il telescopio; la figura di diffrazione; il potere risolutivo; gli specchi; telescopi riflettori; telescopi per l'infrarosso e per l'ultravioletto.

Misure fotometriche: la scala delle magnitudini; la trasparenza atmosferica in funzione della lunghezza d'onda; la magnitudine monocromatica; il sistema UBVRIJHK; le osservazioni; le stelle standard. Misure spettroscopiche: righe spettrali in assorbimento ed in emissione; larghezza equivalente. Discussione di alcune osservazioni.

Strumentazione per il visibile: rivelatori; valutazione del rumore di lettura, corrente di buio; tecniche osservative; camere e spettrometri. Strumentazione per l'infrarosso: bolometri; rivelatori panoramici: il rumore di lettura e la corrente di buio; il rumore di fondo; magnitudine limite; tecniche osservative nell'IR. Esempio di disegno di strumenti ottici per il visibile e per l'infrarosso.

La rivelazione della radiazione elettromagnetica: efficienza quantica; cenni sulle emulsioni fotografiche; il fotodiodo; rivelatori per il visibile, l'infrarosso e l'ultravioletto.

Analisi del segnale: analisi di Fourier; campionamento ed aliasing; teorema del campionamento; spettro di potenza del segnale e del rumore; filtri, correlazione ed autocorrelazione del segnale; Definizione del problema della ricostruzione della distribuzione di luminosità della sorgente; deconvoluzione.

Definizione della MTF; esempi; sorgenti puntiformi; risoluzione spaziale; le aberrazioni dei sistemi ottici.

Il problema della turbolenza atmosferica (seeing); il parametro di Fried; il rapporto di Strehl. Ottiche adattive; correzione zonale e correzione modale; chiusura dell'anello di correzione su stella naturale e su stella artificiale; limiti di sensibilità limiti nella copertura del cielo.

Alta risoluzione spaziale: interferometria ottica.

Il corso comprende anche una serie esercitazioni in laboratorio, (analisi di lastre fotografiche; analisi di dati osservativi; inteferometria di Shack), e di esercitazioni all'Osservatorio di Loiano, con analisi dei dati raccolti, fatta con pacchetti di sofware specificamente astronomici (IRAF; IDL) messi a disposizione degli studenti. Scopo di tali esercitazioni è di mettere gli studenti in condizione di eseguire osservazioni, mettendo in pratica le metodologie illustrate durante il corso. Le date delle osservazioni verranno concordate con gli studenti, e con le organizzazioni che gestiscono i telescopi.

Per sostenere l'esame, gli studenti devono preparare relazioni riguardanti le esercitazioni e le osservazioni fatte, e l'analisi dei dati raccolti, e devono preparare una relazione d'esame, il cui tema verrà di volta in volta concordato con il docente l'esame comprenderà una discussione delle relazioni, ed una discussione sugli argomenti del programma del corso.