I TELESCOPI
Principi di funzionamento, storia e
caratteristiche costruttive
Funzionamento di un telescopio
• Il telescopio concentra un flusso luminoso
in una zona più ristretta, permettendo la
percezione di oggetti altrimenti troppo poco
luminosi.
• La “potenza” di un telescopio dipende
esclusivamente dal suo diametro.
Funzionamento di un telescopio
• L’ingrandimento ha la funzione
“secondaria” di permettere la percezione di
dettagli al di sotto del potere di risoluzione
dell’occhio
• Per concentrare un flusso luminoso si
sfruttano le proprietà di rifrazione e/o di
riflessione della luce
La rifrazione
• Un raggio luminoso passando da un mezzo
trasparente ad un altro, subisce una
deviazione di traiettoria la cui entità
dipende dalla natura dei materiali
attraversati e dall’angolo con cui il raggio
incide sulla superficie
La lente
Il tipico elemento ottico che sfrutta il principio di
rifrazione
La riflessione
• Una superficie la cui rugosità è inferiore
alla lunghezza d’onda della luce, riflette un
raggio luminoso con un angolo pari a quello
incidente
Lo specchio concavo
Uno specchio concavo può concentrare raggi paralleli tra
loro, in un unico punto detto fuoco.
I rifrattori
• L’evoluzione storica dei telescopi a lente e
l’aberrazione cromatica: telescopi
cromatici, acromatici e apocromatici
I rifrattori
GLI INIZI:
• 1608: Jan Lippershey, un occhialaio
olandese, inventa il cannocchiale: esso è
formato da una lente frontale convergente e
da un oculare di tipo divergente
I rifrattori
• 1609: Galileo Galilei (1564-1642) riesce a
costruire una riproduzione del cannocchiale
di Lippershey ed inizia ad osservare il cielo
I rifrattori
• Keplero apporta una modifica sostanziale al
cannocchiale (1611)
I rifrattori
• Johannes Hevelius (1611-1687) costruisce
rifrattori di lunghezza enorme. Allungando
la focale delle lenti contiene l’aberrazione
cromatica e l’aberrazione sferica. Il più
grande sarà lungo 50 metri!
I rifrattori
• 1733: Chester Moor Hall progetta
l’obiettivo acromatico, unendo vetri di
potere rifrattivo diversi (crown e flint)
• Joseph Fraunhofer (1787-1826) rivoluziona
i rifrattori, riuscendo ad ottenere obiettivi
acromatici di notevole diametro e precisione
I rifrattori
• Alvan Clark diventa il costruttore dei
rifrattori più grossi al mondo. Tuttora suo il
record: diametro 102 cm (1897)
• La nascita di veri obiettivi apocromatici
avviene solo all’inizio del 1900.
• L’avvento delle macchine a CN e la
possibilità di costruzione di vetri a bassa
dispersione, permette ora la costruzione di
obiettivi perfetti (ma dai costi esorbitanti)
I riflettori
• Isaac Newton (1643-1727), convinto
dell’impossibilità di eliminare l’aberrazione
cromatica dai rifrattori, costruisce un
telescopio a specchio
Schema Newton
I riflettori
• 1672: il francese Cassegrain propone un
telescopio riflettore con specchio primario
concavo e secondario convesso
I riflettori
• I progetti Newton, Cassegrain e Gregory
sono ottimi “sulla carta” ma in pratica non
riescono a competere con i rifrattori.
• John Hadley (1682-1744) costruisce il
primo riflettore di tipo Newton con
specchio in “speculum” (SnCu4). Le
prestazioni eguagliano quelle di un rifrattore
Huygens lungo 35metri.
I riflettori
• William Herschel (1738-1822) scopre
Urano nel 1781 con un riflettore. Costruisce
i primi riflettori di grande diametro (30, 46
e 122 cm)
I riflettori
• L’invenzione del rifrattore acromatico
rallenta la diffusione dei riflettori
• 1855: Liebig, chimico tedesco, inventa
l’argentatura del vetro, lo “speculum” viene
abbandonato definitivamente e l’era dei
riflettori può avere inizio
Altri schemi ottici
• Oltre ai telescopi rifrattori e ai riflettori
esistono i catadiottrici.
• Maksutov-Newton
• Schmidt-Cassegrain
La montatura
• Montature e sistemi di riferimento:
montature azimutali ed equatoriali
Montature azimutali
Montature equatoriali
• alla tedesca
• all’inglese
• a forcella
I grandi telescopi professionali
Il Keck di Mauna Kea
(Hawaii): il telescopio più
grande del mondo
Very Large Telescope
dell’European Southern
Observatory
Cerro Paranal deserto Atacama,
Cile
Il Telescopio
Nazionale Galileo
(Las Palmas, isole
Canarie)
Hubble Space
Telescope
Grazie per l’attenzione