GLI STRUMENTI
PER L’ OSSERVAZIONE
DELLA VOLTA CELESTE
di Lorenzo Pisani
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ATTENZIONE !
NON GUARDATE MAI IL SOLE
ATTRAVERSO UN TELESCOPIO O UN
BINOCOLO !!!
I DANNI AI VOSTRI OCCHI SAREBBERO
IRREPARABILI E PERMANENTI !!!
IL SOLE PUO’ ESSERE VISTO CON
L’ESCLUSIVO IMPIEGO DI FILTRI
APPOSITAMENTE STUDIATI PER USO
ASTRONOMICO E NON
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IMPROVVISATI !!!
QUATTRO SECOLI DI STORIA
L’invenzione degli strumenti per l’osservazione di
oggetti remoti risale al XVII secolo. In quegli anni
venne perfezionata una scoperta fatta secoli
prima relativa al fenomeno della rifrazione della
luce che passa attraverso una lente di vetro.
A distanza di centinaia di anni molti dei nostri
strumenti sfruttano ancora questo principio ma,
come per tutte le altre invenzioni, anche in
questo campo si sono avute notevoli innovazioni.
Oggi disponiamo di strumenti per l’osservazione
visuale che utilizzano diversi schemi ottici
costituiti da lenti, specchi e sistemi ibridi
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composti da entrambi.
I
L
P
R
O
G
R
E
S
S
O
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I TIPI DI TELESCOPI PIU’ COMUNI
Per l’osservazione amatoriale il mercato ci mette a
disposizione diversi tipi telescopi caratterizzati da schemi
ottici che possono essere anche molto diversi tra loro.
Tra i più diffusi ricordiamo:
1. IL RIFRATTORE (composto da lenti);
2. IL RIFLETTORE (composto da specchi);
3. IL CATADIOTTRICO (composto da lenti e specchi).
Tutti sono in grado di svelarci le meraviglie del cielo, ma
ogni strumento ha una propria specificità che deve essere
tenuta in considerazione al momento dell’acquisto.
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ALCUNI DEI TELESCOPI IN COMMERCIO
IL RIFRATTORE
IL RIFLETTORE
IL CATADIOTTRICO
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IL TELESCOPIO RIFRATTORE
Il rifrattore è stato il primo tipo di telescopio ad essere
inventato dal genere umano e risale ufficialmente a
Galileo Galilei; il telescopio di Galileo si avvaleva di una
lente piano-convessa come obiettivo.
Attualmente il mercato offre 3 tipologie di rifrattori: gli
acromatici, i semiapocromatici e gli apocromatici.
I tre tipi di strumenti si differenziano tra loro per il
numero e per la qualità delle lenti ed, ovviamente, anche
per il prezzo.
I rifrattori acromatici sono i più economici, gli
apocromatici i più costosi.
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IL RIFRATTORE ACROMATICO
Obiettivo acromatico
Diaframmi di contrasto
Fuocheggiatore
Ottimo per le osservazioni di tutti gli oggetti del Sistema Solare
(Sole, Luna, Pianeti) nonchè per la separazione di stelle doppie. Un
obiettivo acromatico, però, non è in grado di far convergere
esattamente tutta la radiazione luminosa in un unico punto (fuoco)
per cui gli oggetti inquadrati appaiono con un leggero alone blu
(aberrazione cromatica), abbattibile solo in parte con appositi filtri.
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IL RIFRATTORE APOCROMATICO
Obiettivo apocromatico
Diaframmi di contrasto
Fuocheggiatore
Spianatore di campo
Ha lo stesso impiego del riflettore acromatico, ma senza il problema
dell’aberrazione cromatica. Offre, quindi, una grande fedeltà nella
risoluzione dei colori e dei dettagli a fronte, però, di un prezzo
decisamente elevato.
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IL TELESCOPIO
RIFLETTORE
I telescopi riflettori sfruttano principalmente le proprietà
di focalizzazione della luce ad opera di uno specchio
concavo.
Il primo telescopio riflettore ad essere inventato prende il
nome dallo scienziato inglese Isaac Newton, ossia
telescopio Newtoniano. I riflettori Newton si avvalgono
principalmente di uno specchio primario concavo che
concentra in fascio ottico in avanti; poco prima del fuoco
vi è posto un secondo specchio (piano), inclinato di 45
gradi che devia il fascio ottico a lato del tubo di supporto
dove vi è messo il fuocheggiatore.
Al fine di scongiurare la presenza di aberrazione sferica è
necessario che la curvatura dello specchio primario abbia
sezione parabolica e non sferica.
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IL TELESCOPIO RIFLETTORE
Fuocheggiatore
Specchio secondario piano
Specchio primario parabolico
Particolarmente indicato per l’osservazione di oggetti del profondo
cielo (dunque lontani) come galassie, nebulose ed ammassi stellari.
Può dare buone soddisfazioni anche per gli oggetti del sistema solare
a patto che non vi siano correnti convettive al suo interno, dovute
alla differenza di temperatura tra lo specchio primario e l’ambiente
esterno. La relativa semplicità ne fa uno strumento decisamente più
economico rispetto ad un rifrattore apocromatico.
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IL TELESCOPIO CATADIOTTRICO
Lastra correttrice asferica
Specchio primario sferico
Fuocheggiatore
Specchio secondario sferico
Come il riflettore, anche il catadiottrico è costituito da due specchi:
un primario concavo ed un secondario convesso che ne moltiplica
l’ingrandimento. Una lente posta alla bocca del tubo, detta “lastra
correttrice”, corregge le deformazioni dell’immagine date dalle ottiche
a specchio. Il tubo chiuso riduce le turbolenze dell’aria al suo interno.
E’ uno strumento potente ma compatto che offre notevoli
ingrandimenti a scapito, in alcune condizioni, del contrasto
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nei dettagli più fini.
CARATTERISTICHE COMUNI DEI TELESCOPI
Cercatore
Oculare
Gli elementi fondamentali che ne completano
la dotazione sono:
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Telescopio
Montatura
Treppiede
Il telescopio, se non abbinato ad altri
componenti, non serve a nulla.
GLI OCULARI;
IL CERCATORE;
LA MONTATURA;
IL TREPPIEDE O CAVALLETTO.
Altri accessori che permettono una
osservazione più evoluta sono:

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Lenti di barlow;
Filtri ottici;
Fotocamere, Webcam, CCD;
Guide fuori asse per l’astrofotografia;
Computer che controllano i motori delle
montature per la ricerca automatica degli
oggetti celesti.
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GLI OCULARI
Gli oculari sono piccoli cilindri che racchiudono un numero variabile di
lenti.
Servono ad ingrandire l’immagine proveniente dall’obiettivo del telescopio.
L’ingrandimento complessivo del telescopio dipende anche dall’oculare.
INGRANDIMENTO =
Lunghezza focale (in millimetri)
Diametro dell’oculare (in millimetri)
Esempio: Un telescopio di focale pari a 1.000 mm con in dotazione degli
oculari da 10, 20, 30 mm potrà realizzare i seguenti ingrandimenti:
1.000 : 10 = 100 volte
1.000 : 20 = 50 volte
1.000 : 30 = 33 volte
La LUNGHEZZA FOCALE è la distanza che intercorre tra la lente
principale, o lo specchio primario, ed il punto in cui l’immagine viene
messa a fuoco, punto in cui viene collocato l’oculare.
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GLI OCULARI
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IL CERCATORE
Il cercatore è un piccolo cannocchiale a basso ingrandimento, posto sullo
strumento principale.
Il compito del cercatore è quello di inquadrare una vasta porzione del cielo
contenente l’oggetto che vogliamo vedere, in modo da facilitarne la
ricerca.
All’interno del cercatore è impressa una croce che ne determina l’esatto
centro della visuale.
E’ sufficiente sovrapporre il centro della croce del cercatore all’oggetto che
si desidera guardare per avere la stessa visuale all’interno dell’oculare del
telescopio
Per un corretto funzionamento del sistema telescopio-cercatore occorre
che i due siano perfettamente paralleli.
Per ottenere una simile condizione è sufficiente collimare il cercatore con
semplicissime operazioni meccaniche, operando sulle viti di regolazione.
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IL CERCATORE
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LA MONTATURA
La montatura è l’insieme delle parti meccaniche che sorreggono e
permettono il movimento del tubo ottico in tutte le direzioni.
Esistono due tipi di montatura: AZIMUTALE ed EQUATORIALE.
La montatura AZIMUTALE è quella più semplice ed economica; realizza
un movimento orizzontale e verticale e può sostenere strumenti di peso
contenuto.
L’inseguimento del corpo celeste inquadrato è eseguito manualmente
La montatura EQUATORIALE è decisamente più complessa.
Viene allineata in parallelo all’asse di rotazione terreste (asse polare) e si
muove perpendicolarmente ad esso (asse di declinazione).
L’inseguimento è molto preciso ed effettuabile.
Il movimento avviene tramite movimenti micrometrici operati a mano, con
motori elettrici o attraverso veri e propri computer.
Può sostenere pesi anche molto elevati.
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LA MONTATURA
Computer
LA MONTATURA AZIMUTALE
LA MONTATURA EQUATORIALE
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ALTRE CARATTERISTICHE
La capacità di ingrandire non è l’unica qualità di un telescopio.
Sono essenziali anche:
1. La capacità di raccolta della luce
2. Il potere risolutivo
3. La fedeltà dell’ immagine ingrandita (assenza di aberrazioni)
1. La capacità di raccogliere la luce dipende dal rapporto focale (f) che si
calcola dividendo la lunghezza focale per il diametro dell’obiettivo.
Più piccolo è il valore di “ f ” maggiore è la luminosità dell’oggetto
inquadrato.
2. Il potere risolutivo è la capacità di distinguere oggetti o particolari molto
piccoli e si esprime in secondi d’arco (esempio 2”).
3. La fedeltà dell’immagine ingrandita dipende dalla qualità della lavorazione
delle lenti, o degli specchi, e dallo schema ottico del telescopio.
I principali difetti sono:
- Aberrazione sferica
- Aberrazione cromatica
- Aberrazioni extrassiali
- Coma
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- Astigmatismo
LA TURBOLENZA O SEEING
Anche nelle notti più serene la nostra atmosfera è attraversata da
turbolenze più o meno importanti.
Nel gergo astronomico il seeing determina quanto questo fenomeno
incide sulle osservazioni.
In un cielo sereno e limpido, ma spazzato dal vento, gli oggetti visti
attraverso un telescopio sembrano ribollire.
E’ possibile dare un voto alla visibilità atmosferica attraverso una
scala normalizzata, che per l’Italia è la seguente:
Qualità delle immagini
Valore del seeing
Immagini ottime
Seeing 1
Immagini buone
Seeing 2
Immagini sufficienti
Seeing 3
Immagini insufficienti
Seeing 4
Immagini cattive
Seeing 5
Immagini pessime
Seeing 6
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LA TURBOLENZA O SEEING
Seeing 1
Seeing 4
Seeing 2
Seeing 5
Seeing 3
Seeing 6
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