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Telescopio a riflessione di Newton
Il primo telescopio di questo tipo fu realizzato da Newton nel 1672. Nei cannocchiali per astronomia l’obiettivo deve essere il più grande possibile per captare una maggiore quantità di luce e quindi aumentare la sensibilità dello strumento. Purtroppo non è possibile costruire lenti di diametro grande a piacere con la precisione e le caratteristiche ottiche richieste, infatti le dimensioni massime che può assumere una lente sono di circa un metro di diametro, questo perché per dimensioni maggiori esse diventano troppo pesanti e si deformano (si tenga presente che di fatto il vetro può essere assimilato ad un liquido ad altissima viscosità) anche ricorrendo a lenti rotanti. Si sostituisce pertanto la lente convergente dell’obiettivo con un grande specchio concavo.
Il telescopio newtoniano è costituito da uno specchio primario parabolico, con funzione di obiettivo, e da un piccolo specchio piano di forma ellittica situato sull'asse ottico e inclinato di 45° rispetto a questo. La funzione del secondario – che, essendo piano, non modifica la lunghezza focale del parabolico – è semplicemente quella di deviare lateralmente l'immagine impedendo così che l'osservatore si frapponga tra l'oggetto e lo specchio primario. Negli strumenti newtoniani l'oculare è quindi situato in prossimità dell'estremità superiore del tubo. Lo specchio secondario maschera la parte centrale del parabolico, ma ciò non influenza in maniera significativa la qualità dell'immagine purché le sue dimensioni, che aumentano all'aumentare dell'apertura relativa, non superino circa 1/3 di quelle del primario, valore al di là del quale le immagini perdono di incisività. Prima dell'introduzione dell'argentatura, la bassissima riflettanza (~ 60%) degli specchi indusse alcuni costruttori ad impiegare come elemento deviatore un piccolo prisma retto (sebbene introduca una lieve aberrazione cromatica) in luogo del secondario ellittico. Un esempio di questa soluzione è offerto dal newtoniano del livornese Tito Gonnella.
Lo specchio concavo produce un’immagine reale, capovolta e rimpicciolita dell’oggetto la quale viene osservata attraverso una lente convergente che produce un’immagine virtuale, ingrandita e capovolta rispetto all’oggetto remoto.