Com’è fatto un telescopio e come si usa?

Il telescopio si caratterizza per le sue parti ottiche, siano esse lenti o specchi, il cui compito è quello di poter raccogliere e manipolare la luce dell’oggetto che stiamo osservando. Inoltre, il telescopio si costituisce di parti meccaniche, che servono per contenere la parte ottica, vengono chiamate tubo, servono per sostenerlo e orientarlo verso il cielo e sono dette montatura. Il telescopio si utilizza principalmente  per attività come l’astronomia, lo studio della natura e le osservazioni di eventi sportivi, poiché sono osservazioni che spesso devono essere fatte a distanze.

I nostri occhi non sono in grado di raggiungere tali distanze, quindi si devono usare questi strumenti ottici, poiché sarebbe impossibile riuscire a vedere una stella o una galassia nel dettaglio a occhio nudo. Un telescopio è quindi uno strumento ottico che permette di avvicinare gli oggetti distanti. Inquadra una piccola area visiva, detto campo, e quindi la ingrandisce in modo tale che gli oggetti distanti sembrino più grandi. I raggi luminosi paralleli che entrano in un telescopio possano essere messi a fuoco in un singolo punto, chiamato fuoco o punto focale.

Questi raggi focali vengono poi ingranditi tramite l’utilizzo di una lente potente o tramite l’utilizzo di un gruppo di lenti, che vengono chiamate oculare, che forniscono immagini ingrandite degli oggetti distanti. L’oculare funziona in modo opposto rispetto all’obiettivo del telescopio, andando a prelevare i raggi luminosi focalizzati ed inviandoli all’occhio.

TIpologie di telescopi

I telescopi si dividono in tipi per uso da amatori e quelli per uso professionali. Di conseguenza si dividono in due categorie principali: quelli rifrattori e i riflettori. Quale sia la caratteristica che li differenzia andremo adesso a vederla. Dunque, nei telescopi rifrattori si ricostruisce l’immagine solo per mezzo di lenti, per cui quella anteriore viene detta obiettivo, quella posteriore, da dove realmente si osserva, oculare. La luce viene poi focalizzata dallo strumento dalla rifrazione che subisce sulle facce della o delle lenti dell’obiettivo. Ma nei riflettori, invece, al posto delle lenti dell’obiettivo vengono usate uno o più specchi. I telescopi riflettori si suddividono in due categorie: i newtoniani e i catadiottrici, Schimdt-Cassegrain. Quindi, si può dire sintetizzando che esistono tre tipi principali di telescopi ottici:

  • Telescopio rifrattore.
  • Telescopio riflettore.
  • Telescopio catadiottrico.

Schemi ottici

In entrambi i casi dei telescopi il collettore di luce è uno specchio, ma nel primo caso la luce si riflette lateralmente al tubo tramite un ulteriore specchietto, nel secondo caso, invece lo specchio principale è forato, mentre la presenza di un secondo specchietto può riflettere la luce dietro al telescopio e davanti allo specchio principale viene messa una speciale lente correttrice. Invece, lenti o specchi, per quanto sia la loro lavorazione alterano lo stesso geometricamente o cromaticamente le immagini. Queste alterazioni sono chiamate “aberrazioni ottiche”. Il difetto primario che viene introdotto da queste lenti, invece, sono le aberrazioni cromatiche, ovvero le lenti vanno a scomporre la luce bianca nei vari colori che fa convergere poi in punti differenti dell’asse ottico. Ma nei telescopi moderni si è ovviati a tale difetto tramite l’adozione del doppietto acromatico. In questo schema ottico l’obiettivo anziché essere formato da una sola lente viene composto da due lenti che sono lavorate in maniera differente. Altro difetto generato dalle lenti è l’aberrazione sferica. A causa di questo difetto l’immagine di una stella, invece essere puntiforme sembrerà circondata da un alone di luce.

Altre problematiche

Esistono degli altri problemi che rovinano l’immagine con delle aberrazioni ottiche, per esempio con uno specchio sferico, quando ci sarà il diametro inferiore dieci volte o meno la lunghezza focale dello strumento non è affetto dall’aberrazione sferica. Però, quando il rapporto fra le focali e il diametro va a superare tale valore lo specchio sferico mostrerà immagini significativamente affette aberrazione sferica.

Per poter eliminare si dovrebbe deformare la superficie riflettente togliendo il materiale dai bordi e facendo in modo che i raggi provenienti da quelle porzioni di specchio si vadano a riflettere nel medesimo punto dei raggi che passano per il centro dello stesso, oppure apporre una lente correttrice opportunamente lavorata. Per cui, anche se  è possibile correggere l’aberrazione sferica, mano a mano che ci si sposterà dall’asse ottico, uno specchio parabolico introdurrà nuove aberrazioni, la più importante delle quali è il coma. Questa è una aberrazione in cui le immagini non ci appaiono puntiformi ma simili a piccole comete. Per poter eliminare o ridurre questo difetto è necessario porre davanti allo specchio una lente con una speciale curvatura.

Pregi e difetti di un telescopio

Date le ragioni economiche e quelle di praticità tutti i grandi telescopi professionali sono riflettori. Ciò non è un caso, ma anzi, il fatto si lega all’esigenza di poter disporre di strumenti di elevato potere risolutivo. Il potere risolutivo di un telescopio viene legato al diametro del suo obiettivo. Quindi, più è grande più aumenta il potere risolutivo. Costruire delle lenti di grandi dimensioni è molto difficile e costoso. Inoltre, delle lenti molto grandi sono necessariamente molto pesanti e richiederanno il riflesso, ma sono anche complicate e costose, per non parlare dei problemi che si legano alla costruzione di adeguati alloggiamenti per tali strumenti. Per contro, a oggi si possono realizzare con dei costi e pesi molto contenuti specchi di grandi dimensioni. Così le cui montature sono sempre molto compatte e semplici e si potranno adattare una miriade di strumenti scientifici. 

Quale tipo di telescopio è migliore?

Come per ogni cosa, anche la scelta dipende dall’uso che se ne vuole fare. Per un principiante si consiglia di acquistare un telescopio newtoniano con un rapporto focale 6-8. Per chi, invece, voglia orientarsi verso osservazioni di pianeti, Luna o Sole, risulta consono uno strumento rifrattore a rapporto focale 12-15, questo perché rispetto all’altro, quindi a un telescopio aperto come il newtoniano risente di meno della turbolenza atmosferica e della perdita di contrasto che viene causata dall’ostruzione dello specchio secondario e dai suoi supporti. Perciò, si può dire che chi volesse invece dedicarsi di più all’osservazione di stelle, nebulose e galassie, dovrebbe fare l’acquisto di strumenti quali i newtoniani con rapporto focale 4-6 e gli Schimdt-Cassegrain.

Appassionata della lettura e dell’arte. Amante della scrittura. Scrivo dai periodi delle medie, ma dopo il liceo ho iniziato a perfezionarmi. Ho collaborato con qualche casa editrice, due pubblicazioni certificate e molte altre in self.  Da sempre ho creduto nella passione per la scrittura degli articoli. Sono felice di poter scrivere articoli su più temi.

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