Il telescopio rifrattore è un telescopio ottico che, tramite l’utilizzo di lenti, sfrutta il fenomeno della rifrazione. Il più famoso è stato quello che venne costruito per l’Esposizione universale di Parigi del 1900, che però poi fu tolto dopo alcuni anni. In questo articolo vedremo come sono costruiti e come funzionano.
Costruzione e principio di funzionamento
La parte ottica di tale tipologia di telescopio si costituisce per un tubo lungo sulla cui parte frontale esterna viene disposto un doppietto, ovvero due vetri ottici o due lenti, che si chiama obiettivo e funge da raccoglitore e focalizzatore di luce. L’obiettivo svolge sostanzialmente la funzione di prisma, quindi serve a scomporre e ricomporre la radiazione luminosa in un determinato punto dato dalla lunghezza focale strumentale. Inoltre, il tubo ottico non solo assolve la funzione di essere di sostegno per l’obiettivo e l’oculare, ma evita che si verifichino dei degradi dell’immagini causati dall’aria. L’oculare è un altro insieme di lenti che serve per poter rendere visibile all’occhio ogni particolare che è contenuto nell’immagine formata dall’obiettivo.
Tipologie di telescopi rifrattori
I telescopi rifrattori possono essere di diverse tipologie, conosciamo quelli di tipo acromatico, semi-apocromatico o apocromatico, questo è in funzione della capacità di focalizzare nello stesso punto la luce di diversi colori. I telescopi rifrattori che costano di più sono quelli apocromatici, che in pratica sono gli unici a ridurre in modo completo l’aberrazione cromatica. Questo avviene grazie a dei sistemi ottici che sono a bassa dispersione, come per esempio delle lenti alla fluorite sintetica. Un altro tipo particolare di telescopio rifrattore è quello coronografo, per osservare la corona solare.
Considerazioni tecniche
I telescopi rifrattori presentano presentano una buona qualità delle ottiche e forniscono immagini luminose e molto contrastate. Ma va anche detto che tali telescopi possono presentare delle piccole aperture rispetto al costo di costruzione e questo limita nell’osservazione di tutti gli oggetti deboli come nebulose o galassie. Per l’uso amatoriale il telescopio a lenti trova le migliori applicazioni nella osservazione dei pianeti. Ma nei telescopi rifrattori le immagini astronomiche presentano una grandissima nitidezza, per tale motivo sono preferiti dagli astrofili che osservano gli sfuggenti particolari dei pianeti. Ma a causa degli alti costi di tale telescopio di solito si opta per un riflettore più grande e dotato di maggior potere risolutivo e costa meno. Il rifrattore è un telescopio che ha un lungo tubo scuro la cui parte superiore si punta al cielo e la parte inferiore presenta un focheggiatore attraverso cui guardare. Conosciamo il telescopio Galilei e quello Kepler.
Telescopio Galileiano
Un telescopio di tipo galileiano si correda anteriormente di una lente per raccogliere la luce e posteriormente di una lente per rifrangerla. Presenta anche un campo visivo piccolo e sfocato lungo i margini. Quindi si può utilizzare solo a bassi ingrandimenti. Il vantaggio è che produce un’immagine diritta.
Il telescopio Kepler
Il telescopio Kepler presenta anche lui anteriormente una lente per raccogliere la luce. Questo telescopio produce un’immagine capovolta. Il punto focale dell’obiettivo coincide con il punto focale dell’oculare. L’oculare, ci garantisce un’immagine ingrandita dell’immagine intermedia.
Altre cose da sapere sui telescopi rifrattori
I rifrattori presentano lo svantaggio delle aberrazioni cromatiche, ovvero significa che a diverse lunghezze d’onda la luce sarà deviata in modo diverso. La luce blu tenderà a subire una deviazione superiore rispetto a quella rossa e come risultato si avranno delle frange cromatiche intorno a degli oggetti che staremo osservando. Ma tale effetto si potrà amplificare con l’aumentare di questo ingrandimento. Inoltre, le aberrazioni cromatiche ridurranno di tanto il contrasto di questo telescopio rifrattore.
A questo problema è stata trovata una soluzione ottica, che può ridurre al minimo tale effetto. Si è costruito e realizzato il telescopio acromatico, che presenta due lenti obiettivo, solitamente realizzate in vetro flint o vetro crown che permettono di avere una lente negativa e una positiva. Tali lenti sono convesse verso l’esterno mentre sono concave verso l’interno. Ma l’indice di rifrazione e la rifrazione sono comunque differenti per entrambe le lenti. In tale modo si eviterà che la maggior parte siano aberrazioni. Tuttavia, potremo ancora notare un difetto, che è conosciuto col nome di “spettro secondario”. Per ovviare a quest’altro problema si è sviluppato il telescopio “apocromatico” che tramite l’introduzione di una terza lente riesce ad eliminare lo spettro secondario. Ciò significa che l’ottica non avrà più le cosiddette aberrazioni.
Telescopi apocromatici
Se volessimo fare l’acquisto di un telescopio apocromatico, potremo scegliere tra due tipi. Il telescopio doublet apocromatico ED e il triplet apocromatico ED. I telescopi apocromatici ED presentano due o tre lenti. Dunque hanno una lente che è realizzata in vetro ED, e serve per correggere le aberrazioni cromatiche. Gli apocromatici ED a due lenti possono ridurre molto le aberrazioni cromatiche ma non possono eliminarle tutto.
Per tale motivo gli astronomi amatoriali definiscono tali strumenti semiapocromatici. Mentre la versione triplet, quindi i telescopi apocromatici ED a tre lenti possono ridurre quasi del tutto le aberrazioni cromatiche. L’immagine non risulterà solo chiara e neutra, ma presenterà anche un elevato contrasto. Ma ad oggi sono stati inventati anche i telescopi super apocromatici. Questi telescopi rifrattori hanno cinque diversi elementi lente, che sono generalmente suddivisi in due gruppi.
Il primo gruppo, composto da tre lenti, assolve le stesse funzioni di un triplet apocromatico. L’altra combinazione, composta da due lenti, permette di correggere la curvatura di campo per ottenere foto astronomiche perfette. Ma un altro metodo che potrebbe ridurre le aberrazioni cromatiche dei rifrattori potrebbe essere quello di scegliere strumenti con il minor rapporto d’apertura possibile. Questo significa che la focale di tali telescopi deve essere lunga, perché così ridurrà le aberrazioni cromatiche.
Ingannare le aberrazioni
Quindi, per concludere. Che cosa potremmo fare se possediamo un telescopio a lenti che presenta aberrazioni cromatiche? Potremmo corredare il nostro telescopio di filtri minus violet, così potremmo correggere le aberrazioni cromatiche. Il telescopio rifrattore è davvero un bello strumento quando riusciremo a togliere tutti i problemi connessi a esso, principalmente abbiamo detto. Per cui un grande rifrattore, in grado di raccogliere molta luce, è sicuramente caro ed anche ingombrante.
