Guide

Galileo Galilei, l’”inventore” del telescopio astronomico, lo definì come uno strumento atto a mostrar vicino ciò che si trova lontano. Questa caratteristica del telescopio, cioè il fatto di “avvicinare” o meglio di ingrandire le immagini degli oggetti lontani, rimase la più importante fino a quasi tutto il XIX secolo quando emerse un’altra, ben diversa, qualità di questo strumento: la capacità di raccogliere luce.

Anche oggi la maggior parte delle persone pensano che ciò che distingue il telescopio sia la sua capacità di “ingrandire”, mentre questo aspetto è secondario rispetto, ad esempio, all’apertura dell’obbiettivo, e quindi alla quantità di luce che il telescopio riesce a raccogliere e alla sua capcità di distinguere due stelle molto vicine (potere risolutivo). Le altre caratteristiche salienti di un telescopio sono la sua lunghezza focale e lo schema ottico. Vediamo insieme di che si tratta.

Prendiamo in esame il più classico dei telescopi: quello ottenuto con due sole lenti positive (convesse), detto kepleriano:

Galilei utilizzò uno schema simile che utilizzava come oculare una lente negativa (concava) dando così immagini diritte anzichè rovesciate come nel cannocchiale kepleriano.

Con riferimento alla figura, ecco i parametri principali di un telescopio (fra parentesi i termini che normalmente si sottintendono):

D, diametro (dell’obbiettivo).

F, (lunghezza) focale

f, (lunghezza) focale dell’oculare

Nota: l’immagine sul Piano Focale è “messa a fuoco” quando nel telescopio coincidono il fuoco di destra dell’obbiettivo con quello di sinistra dell’oculare (situazione verificata nel disegno).

Alcune formule utili:

Rapporto focale (o “luminosità”)= F/D

Potere risolutivo (in secondi d’arco)= 120/D

Ingrandimento I = F/f

Pupilla d’uscita= D/I (è la grandezza del campo di piena luce all’oculare)

Ingrandimento minimo sfruttabile Im= D/diametro della pupilla dell’occhio(normalmente la pupilla umana adattata al buio arriva ad un diametro di 6mm). Usando l’ingrandimento minimo, la pupilla d’uscita del telescopio sarà uguale alla pupilla dell’osservatore: al di sotto dell’Im la pupilla del telescopio sarà piì grande di quella dell’osservatore con la conseguenza che una parte della luce raccolta dall’obbiettivo andrà sprecata.

Ingrandimento massimo sfruttabile I_M=2D, con il diametro espresso in millimetri (per i rifrattori di buona costruzione può essere anche 3D o persino di più).

Un’importante precisazione sull’utilità e il vero significato degli ingrandimenti di un telescopio.

Oltre a queste caratteristiche generali, i telescopi si distinguono, praticamente, anche per il loro schema ottico, ciascuno preferibile per una particolare applicazione. I più diffusi sono:

rifrattori acromatici

rifrattori apocromatici

riflettori newtoniani

catadiottrici schmidt-cassegrain

catadiottrici maksutov

Alcune considerazioni fisiche:

Dal diametro di un telescopio dipendono la capcità di raccogliere la luce e il potere risolutivo che è la capacità di separare due stelle vicine: maggiore è il potere risolutivo più piccoli saranno i dettagli che il telescopio riesce a distinguere.

Il rapporto focale è indice della “luminosità” del telescopio e quindi, in fotografia, della sua velocità nell’esposizione: un telescopio con rapporto focale F/4 (cioè con lunghezza focale quadrupla dell’obbiettivo) ha bisogno della metà del tempo d’esposizione di un telescopio F/5.6 (chi ha dimestichezza con i principi basilari della fotografia troverà particolarmente familiari queste formule). Per questo i telescopi preferiti dagli astrofotografi del profondo cielo sono quelli più “aperti”, con rapporti focali ridotti.

Infine alcune note pratiche per l’uso del telescopio