Principi di funzionamento, storia e caratteristiche costruttive 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

Il tipico elemento ottico che sfrutta il principio di rifrazione 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