Tutto sui telescopi rifrattori

Quale associazione ha la maggior parte delle persone con la parola "telescopio"? Molto probabilmente, immaginano un rifrattore per lenti: un lungo tubo e una lente. Ecco perché oggi ci soffermeremo più in dettaglio su questo tipo di tecnologia ottica.

Innanzitutto, una piccola teoria. Lo scopo del telescopio è massimizzare e visualizzare chiaramente l'oggetto di osservazione. Tutti i dispositivi sono suddivisi in riflettori e rifrattori. La tecnica più semplice è un rifrattore. Il loro principio di funzionamento si basa sulla rifrazione della luce nel momento in cui i raggi passano attraverso la lente.

I modelli più semplici includono un paio di lenti. Uno di essi funge da lente, responsabile della rifrazione dei raggi e della loro successiva fissazione in un unico punto. L'altro non è altro che un normale oculare, che consente di visualizzare l'immagine risultante.

Pertanto, l'obiettivo di un dispositivo telescopico offre una visualizzazione molto ridotta di un oggetto in lontananza. Da lì, l'immagine entra nell'oculare, che funziona come una lente d'ingrandimento. In alcuni modelli l'oculare non è posizionato lungo l'asse del tubo, ma è montato perpendicolarmente. In questo caso, l'immagine dalla lente va all'oculare attraverso la lente di rifrazione.

Devi capire la differenza tra un telescopio rifrattore e un telescopio riflettore. Il componente principale del riflettore è uno specchio concavo. Combina tutti i raggi in un unico raggio e quindi, utilizzando un sistema di specchi e prismi aggiuntivi, lo reindirizza all'oculare. Alcuni modelli qui offrono anche un oculare perpendicolare dotato di lente rifrangente.

Tali modelli non necessitano di configurazione aggiuntiva. Tutto ciò che è richiesto all'utente è la messa a fuoco. Allo stesso tempo, l'apertura ottica è limitata, il che rende difficile l'osservazione di corpi celesti debolmente luminosi. È meglio vedere la Luna, le stelle e i pianeti accoppiati attraverso un rifrattore in una notte limpida.

Diversi fattori sono attribuiti ai vantaggi dei rifrattori.

• La capacità di trasmettere la parte del leone dei raggi di luce raccolti all'oculare. Ciò si confronta favorevolmente con i riflettori a specchio.

• Con lo stesso diametro dell'obiettivo, l'immagine nei rifrattori è più chiara e luminosa rispetto ai riflettori. Ciò è dovuto alla maggiore trasmissione della luce.

• I rifrattori non prevedono uno specchio secondario, nasconde parte dello spazio utile della lente... Inoltre, il percorso dei raggi luminosi è diretto direttamente nell'oculare. Non riflette più volte dagli specchi, quindi la chiarezza e il contrasto dell'immagine non si deteriorano.

• Tutte le parti sono saldamente in posizione, quindi non è necessario regolare le lenti. La custodia è ben chiusa: questo crea un'efficace protezione contro la polvere. I riflettori sono privati ​​di tale vantaggio.

Allo stesso tempo, i rifrattori hanno i loro svantaggi.

Prima di tutto, questo è il cosiddetto cromatismo - aberrazione cromatica, cioè distorsione. L'effetto si manifesta nella comparsa di un bagliore colorato intorno all'oggetto in questione. Più luminoso risplende il corpo celeste, maggiore sarà questa radiosità. Inoltre, il cromatismo aumenta in proporzione diretta al diametro della lente, e aumenta anche al diminuire della lunghezza focale.

Questo fenomeno ha portato al fatto che un elevato ingrandimento non è disponibile su modelli di rifrattore economici. I primi astronomi cercarono di combattere l'aberrazione cromatica creando telescopi in cui la lunghezza focale era di diversi metri.

I rifrattori sono caratterizzati da un'apertura limitata. Pertanto, è consigliabile acquistare un modello il cui diametro parte da 120 mm o più. Tuttavia, a partire da questa soglia, il costo dell'ottica salta nettamente. E se l'apertura è piccola, gli oggetti dello spazio profondo sembreranno opachi. Ecco perché la portata dei rifrattori è limitata agli oggetti luminosi, come la luna.

Il primo modello di rifrattore telescopico fu creato nel 1609 dal famoso scienziato Galileo. Il famoso astronomo apprese della creazione di un telescopio da parte degli olandesi, fu in grado di calcolare il segreto del suo dispositivo e sulla base inventò il primo modello di telescopio, che le persone iniziarono a usare per conoscere i corpi celesti. L'apertura di questo dispositivo era di 4 cm, il fattore di ingrandimento era 3 e la lunghezza focale era di circa 50 cm.

Naturalmente, quel modello non può essere definito perfetto. In termini di parametri tecnici, è molto indietro rispetto all'ottica moderna. Ma, nonostante ciò, nei primi due anni di osservazione del cielo, Galileo è stato in grado di trovare macchie sul Sole, montagne sulla Luna e 4 satelliti di Giove. Vide anche un paio di "appendici" del pianeta Saturno. È vero, lo scienziato non è riuscito a stabilire la natura di un fenomeno così sorprendente: in seguito è stato dimostrato che si tratta di anelli che circondano il pianeta.

Per 4 secoli, i telescopi rifrattori sono stati ripetutamente migliorati e modernizzati. I dispositivi moderni sono molto diversi dai primi modelli. Conosciamo le versioni più famose.

Il progetto del telescopio di Galileo era basato sull'uso di due lenti. Il diffusore fungeva da oculare, quello collettore fungeva da obiettivo. Questa struttura ha permesso di ottenere un'immagine verticale invertita. Tuttavia, è stato gravemente distorto. Oggi un tale modello non è richiesto, sebbene possa essere trovato nei binocoli teatrali.

Nel 1611, Johannes Kepler migliorò leggermente l'invenzione di Galileo. Per fare ciò, ha cambiato la lente di diffusione nell'oculare con una di raccolta, quindi il campo visivo è stato aumentato, ma l'immagine è stata trasmessa capovolta. I vantaggi del rifrattore Kepler includono la presenza di un'immagine intermedia, il suo piano ha permesso di posizionare una scala di misurazione nel dispositivo.

Fondamentalmente, tutti i moderni modelli di telescopi sono costruiti sul tipo di tubo Kepler. I loro svantaggi includono solo l'effetto dell'aberrazione cromatica, che per molti anni hanno cercato di livellare riducendo l'apertura relativa del tubo.

La situazione cambiò nel 1758, quando in Inghilterra furono creati i rifrattori acromatici.... Lo schema Galileo è stato preso come base, ma le lenti sono state sostituite: il design dell'ottica acromatica prevede una speciale lente accoppiata con diversi parametri di rifrazione. Ciò ha permesso di eliminare in gran parte l'aberrazione cromatica.

Gli strumenti più moderni sono i telescopi apocromatici.... Sono molto più costosi degli acromati, quindi nessuno li ha usati fino al XX secolo. Forniscono immagini di alta qualità, questo effetto è ottenuto attraverso l'uso di materiali speciali e costosi. Le tecniche migliorate hanno ridotto al minimo l'acromatismo. Solo l'occhio allenato di una persona che osserva spesso lo spazio può vedere un bordo sottile - e quindi, solo in condizioni di osservazione sfavorevoli.

Soffermiamoci più in dettaglio sulle caratteristiche dei modelli più diffusi di telescopi rifrattori.

Questo telescopio sarà un ottimo regalo per chi muove i primi passi nell'astronomia.... Fornisce un'immagine non invertita e si monta su una montatura azimutale facile da usare. Il modello è adatto per esplorare i pianeti del sistema solare, studiare i crateri lunari e conoscere i paesaggi terrestri. Consente di vedere lo spazio profondo, ma l'immagine è meno dettagliata.

Un altro modello per bambini o astronomi alle prime armi, ottimale per la prima conoscenza dei corpi celesti. Il telescopio è facile da montare, include tutti gli accessori di controllo di base del rifrattore e anche i bambini possono imparare a utilizzarlo. Una potente ottica ti consente di osservare i pianeti, la Luna e gli oggetti terrestri.

Le lenti sono illuminate, in vetro. Per questo motivo, l'immagine, anche con un ingrandimento significativo, è contrastante e chiara. Per studiare gli oggetti spaziali, viene utilizzato un cercatore ottico con un'approssimazione di cinque volte. Questo rifrattore capovolge l'immagine. Pertanto, il kit include anche uno specchio elettrico diagonale, che consente di correggere la distorsione dell'immagine.

La montatura azimutale è di facile utilizzo e consente di puntare il rifrattore sull'oggetto di studio il più rapidamente possibile. L'attrezzatura ottica è fissata su un treppiede di metallo con gambe regolabili, in modo che un osservatore di qualsiasi altezza possa regolare il telescopio da solo. Oltre al treppiede, è fissato un blocco accessorio che può ospitare una bussola, una mappa del cielo stellato, oculari aggiuntivi e altri oggetti necessari per il lavoro.

Un telescopio facile da usare che può essere utilizzato come un normale cannocchiale. Ti permette di vedere bene la Luna e gli oggetti a terra. Il vantaggio del modello risiede nel gran numero di impiallacciature e altri accessori, quindi non è necessario acquistarli in aggiunta.

Il modello PolarStar II 700 / 80AZ è molto popolare.

Il detentore del record di dimensioni tra tutti i telescopi rifrattori è il modello assemblato a Parigi nel 1900 per l'Esposizione Universale... Il diametro del suo obiettivo era di 1,25 m e la lunghezza del tubo stesso superava i 60 m. Tuttavia, a causa del peso elevato e delle dimensioni colossali, il dispositivo ottico era fissato orizzontalmente e staticamente - ciò non consentiva l'osservazione, quindi, dopo 9 anni, il prodotto è stato smontato.

Il più grande telescopio moderno è un modello ospitato presso l'Osservatorio Yerkes di Chicago. La dimensione della lente dell'obiettivo corrisponde a 1,1 m, questa tecnica consente di studiare anche oggetti del sistema solare molto distanti dalla Terra. Il rifrattore fu prodotto nel 1897, contemporaneamente all'apertura dell'Osservatorio Yerkes.

Grandi telescopi refrattari si trovano anche presso: Potsdam Astrophysical Institute, Lick, Pulkovo, Greenwich Observatories, così come a Nizza, Archenhold e Allegheny. È ben noto il telescopio James Clark Maxwell, situato alle Hawaii, negli Stati Uniti, a un'altitudine di 4200 m.