BREVISSIMI APPUNTI DI OTTICA Prima di iniziare, è doveroso, non me ne vogliano gli esperti, chiarire alcuni semplici concetti relativi alle ottiche in generale, senza i quali proseguire non avrebbe significato. Quanto appresso sarà esposto senza alcun rigore scientifico, ma spero abbastanza comprensibile da tutti.

Prima di affrontare largomento oculari è opportuno dare unocchiata agli obiettivi

Si definisce obiettivo, qualsiasi lente, specchio, sistema ottico, capace di mettere a fuoco un insieme di punti tutti sullo stesso piano

Gli obiettivi possono essere: DIOTTRICI: costituiti da lenti A SPECCHIO: costituiti da specchi CATADIOTTRICI: costituiti da lenti e specchi

LE PRINCIPALI CARATTERISTICHE DI UN OBIETTIVO SONO: LUNGHEZZA FOCALE DIAMETRO

Si definisce lunghezza focale la distanza tra il centro della prima lente ed il fuoco dellobiettivo Prima lentefuoco Lunghezza focale

DIAMETRO : SI DEFINISCE DIAMETRO LA DISTANZA TRA DUE PUNTI OPPOSTI DELLA LENTE O SPECCHIO

DALLA RELAZIONE DI QUESTE DUE CARATERISTICHE DERIVA IL RAPPORTO f O LUMINOSITA f Lunghezza focale diametro

Luminosità, apertura, o rapporto f Es: diametro dellobiettivo 10cm; Lunghezza focale 500 cm Lobiettivo sarà aperto ad f 5

Se lobiettivo ha questi dati, quanto sarà il rapporto f? Lunghezza focale dellobiettivo cm 100 Diametro dellobiettivo cm 10

RISPOSTA

LUNGHEZZA FOCALE DELLOBIETTIVO E CAMPO RIPRESO

Piano focale dellobbiettivo

Che cosa è un oculare?

Il primo oculare Il primo oculare era costituito da una semplice lente piano/convessa (positiva). Aveva un campo apparente larghissimo, ma tutte le aberrazioni conosciute. Con il perfezionamento delle tecniche di costruzione e progetto, si costruiranno oculari sempre più correttiche vedremo in queste note.

Come tutti i sistemi ottici, anche gli oculari si distinguono per la loro configurazione ottica, accuratezza di costruzione e qualità delle lenti. Di seguito accenneremo ad alcune di queste caratteristiche, che data la vastità dellargomento saranno trattate molto sommariamente.

Lunghezza focale di un oculare Generalmente misurata in millimetri, si trova stampigliata sulloculare stesso. (es. Or 6mm) Un metodo empirico per determinare la lunghezza focale, se non conosciuta, è di provare a guardare un oggetto dal lato dove loculare si inserisce nello strumento e calcolare con una certa approssimazione la distanza tra la prima lente e loggetto quando si vede a fuoco

Loculare vede il campo focale in relazione alla sua lunghezza focale ed al suo campo apparente. Gli esempi che seguono considerano oculari che hanno focali diverse ma lo stesso campo

Se loculare ha una focale lunga, vede il campo focale da lontano, quindi lo vede tutto o quasi

Se loculare ha una focale corta, vede il campo focale da vicino, quindi ne vede una parte

Concetto dingrandimento Se osserviamo la Luna piena ad occhio nudo, la vediamo come un disco che sottende un angolo di mezzo grado. Se la guardiamo con uno strumento che fornisca 10 ingrandimenti, la vedremo come un disco di 3 gradi e mezzo. In definitiva è come se avessimo avvicinato la Luna di 10 volte

Ingrandimento (X) semplice formula per determinare gli ingrandimenti di un sistema obiettivo/oculare X L.f. delloculare Lunghezza focale dellobiettivo

Campo apparente Se osserviamo uno scritto attraverso uno schermo posto sempre alla stessa distanza e che abbia due fori, uno piccolo ed uno grande, vedremo lo scritto sempre della stessa dimensione, (stesso ingrandimento) ma, attraverso il foro più grande vedremo più righe e lettere. (oculare con stessa lunghezza focale ma campo maggiore)

Un po di storia Nel 1703 il Sig: Huygens progettò questo oculare formato da due lenti piano/convesse. È chiaro come questo oculare, non avendo un doppietto soffrisse di aberrazione cromatica ed altro

Oculare di Kellner Nel 1849 viene inserita da Kellner una doppia lente in uscita. Applicando il principio che vetri diversi hanno indici di rifrazione diversi, costruendo ed accoppiando due lenti, si correggono le aberrazioni cromatiche. E un bel passo avanti!

Oculare di Plossl Nel 1860, il sig. Plossl, risolve molto bene la situazione progettando un oculare sia con la lente di campo che quella oculare doppia. Si tratta di un dispositivo assai corretto con un buon campo apparente

Oculare ortoscopico Nel 1880 il sig. Abbe inventa lortoscopico (OR). Si tratta di un tripletto come lente di campo ed una piano/convessa come lente oculare

Oculare di Konig Variante di Konig. Si tratta di un oculare semplice con campo sufficientemente grande. La lente di campo è un doppietto con la prima negativa

Oculare di Erfle Nel 1917 il Sig. Erfle aggiunge tra i doppietti di Plossl una lente biconvessa aumentando il campo apparente fino a ben 70 gradi

Gli oculari di oggi E chiaro che oggi gli oculari hanno subito delle migliorie dovute non tanto alle configurazioni, ma soprattutto alla qualità delle lavorazioni ottiche relative alle lenti ed alla qualità dei vetri impiegati nella fabbricazione delle stesse.

Oculari a lantanio Il lantanio è un metallo che si trova in particolari terre chiamate lantanidi. Mescolate con vetri ottici conferisce al prodotto lente un indice di rifrazione anomalo. Queste lenti vengono impiegate per la costruzione di oculari con meno superfici (meno lenti) e quindi con un potere di trasmissione della luce migliore.

Bisogna ancora considerare altre caratteristiche: la pupilla duscita; lestrazione pupillare; i trattamenti antiriflesso.

Pupilla duscita La pupilla duscita dipende dal complesso obiettivo/oculare. E il rapporto tra il diametro in mm dellobiettivo e gli ingrandimenti forniti dal complesso. Il classico binocolo 10x50 produce una pupilla duscita di 5 mm 50 (diametro dellobbiettivo) 5mm 10 (ingrandimenti) Un telescopio da 20 cm di diametro a 200 ingrandimenti ha una pupilla duscita idi un mm

Da ciò deriva unaltra considerazione. Raddoppiando gli ingrandimenti di un sistema obiettivo/oculare, la luce che entra nella pupilla dellocchio diminuisce non della metà ma di 4 volte essendo proporzionale alla superficie della pupilla duscita

Pertanto…… Leggasi per e non x Diametro dellobiettivo Pupilla duscita x

ESTRAZIONE PUPILLARE Estrazione Occhio Oculare E la distanza alla quale si può porre locchio per una comoda osservazione

Trattamenti antiriflesso Bisogna ricordare che ogni lente che costituisce loculare ha due superfici che potrebbero fatalmente introdurre fastidiosi riflessi. con le moderne tecniche di costruzione le lenti vengono trattate in superficie con dei prodotti particolari che riducono questi inconvenienti.

Conclusione: Dalla scelta delloculare dipende la bellezza dellimmagine osservata. Lideale sarebbe avere un completo assortimento di oculari, tutti super corretti ed a larghissimo campo, ma per questo non basterebbe vendersi il telescopio, anche il più costoso! Ecco infine una tabella che può servire da guida di massima per la scelta di un oculare.

Tabella riassuntiva

Giorgio Puglia