Il telescopio riflettente newtoniano (noto anche come riflettore newtoniano) è la più antica variante di telescopio riflettente sviluppata da Sir Isaac Newton nell'anno 1668. Questo modello utilizza uno specchio concavo primario e uno specchio diagonale piatto secondario. Il telescopio newtoniano è popolare per il suo design semplice ma efficace lodato dai produttori di telescopi amatoriali. Al giorno d'oggi, questi telescopi si trovano in diverse varianti di design e talvolta incorporano elementi ottici aggiuntivi per migliorare la qualità dell'immagine o migliorare meccanicamente la posizione dell'immagine.
Come funziona un telescopio newtoniano?
Inizialmente, Sir Isaac Newton creava specchi da solo mescolando rame e stagno sul retro. Questo specchio rifletteva un'enorme quantità di luce ed era comparabilmente meno costoso dell'argento utilizzato in quel periodo. Il telescopio è stato progettato per catturare la luce dalla parte superiore del tubo che puntava verso il cielo.
L'estremità inferiore del design telescopico ha uno specchio primario parabolico o sferico utilizzato per catturare la luce emessa dai corpi celesti. La luce (immagine) catturata dallo specchio primario viene quindi reindirizzata / riflessa verso lo specchio secondario piatto. Questo specchio secondario riflette quindi ulteriormente l'immagine verso l'oculare. L'oculare si trova generalmente a circa 90 gradi dallo specchio secondario nel tubo. L'ingrandimento e la messa a fuoco avvengono all'interno dell'oculare.
Immagine sorgente: Utente: Solipsist (Andrea Dunn), NewtonTelescopioReplica, CC BY-SA 2.0
Immagine sorgente: Krishnavedala, Telescopio newtoniano 2, CC BY-SA 4.0
Vantaggi del telescopio newtoniano
- Questo particolare design del telescopio garantisce la formazione di immagini senza aberrazioni cromatiche, a differenza di altri telescopi rifrattori.
- I telescopi newtoniani sono generalmente più economici di altri telescopi con una configurazione simile per un dato diametro (o apertura) dell'obiettivo.
- La produzione di questi telescopi è semplice. Coinvolgono solo una superficie che deve essere rettificata e lucidata in una forma complessa. I primi progetti di telescopi riflettenti come Gregorian e Cassegrain utilizzavano due superfici che dovevano essere calcolate. Gli obiettivi dei telescopi riflettenti acromatici avevano quattro superfici che dovevano essere calcolate.
- Questo design telescopico presentava un campo visivo più ampio poiché è facile ottenere un rapporto focale ridotto in questo.
- Il design ha posizionato l'oculare all'estremità superiore del telescopio. Questa posizione dell'oculare, insieme a rapporti focali ridotti, produce un sistema di montaggio compatto, aggiunge portabilità e riduce i costi.
Fonte immagine: Szőcs TamásTamasflex, Newton01, CC BY-SA 3.0
Svantaggi del telescopio newtoniano
- Il telescopio newtoniano, come ogni altro riflettore, è in coma. Il coma è indicato come un'aberrazione fuori asse a causa della quale le immagini tendono a lampeggiare verso l'interno nella direzione dell'asse ottico. (Le immagini delle stelle ai margini del campo visivo sembrano avere una forma "simile a una cometa"). C'è così tanto bagliore osservabile in asse. Questo bagliore aumenta linearmente con l'angolo di campo ed è inversamente proporzionale al quadrato del rapporto focale dello specchio (il rapporto tra la lunghezza focale dello specchio e il diametro dello specchio).
- La coma tangenziale del terzo ordine è data dalla formula 3θ / 16F², θ sta per l'angolo fuori asse rispetto all'immagine formata (in radianti) e F sta per il rapporto focale. Si dice che un telescopio newtoniano con un rapporto focale, inferiore o uguale af / 6, abbia una coma molto significativa per uso visivo o fotografico. La combinazione di specchi primari con un rapporto focale basso con lenti che correggono il coma può migliorare la nitidezza dell'immagine sul campo.
- I telescopi newtoniani hanno uno specchio secondario che causa un'ostruzione centrale nel percorso della luce. Insieme a questa ostruzione, la struttura di supporto (detta ragno) dello specchio secondario produce punte di diffrazione. Questo fenomeno riduce il contrasto dell'immagine. Un ragno curvo a due o tre zampe viene utilizzato per ridurre visivamente questi effetti. Questo ragno curvo aiuta a ridurre le intensità di diffrazione dei lobi laterali a circa quattro volte inferiori e a migliorare il contrasto dell'immagine. Tuttavia, questi ragni circolari/curvi sono più suscettibili alle vibrazioni indotte dal vento.
- La collimazione tende ad essere un problema per i riflettori newtoniani portatili. Il trasporto e la manipolazione dei telescopi possono disturbare l'allineamento degli specchi primario e secondario del telescopio. Ciò crea un ulteriore lavoro di riallineamento o collimazione dell'intero telescopio impostato ogni volta che viene spostato. Alcuni modelli telescopici come rifrattori e catadiottri (in particolare cassegrain Maksutov) hanno risolto la collimazione.
- Questo design telescopico posiziona il piano focale in un punto asimmetrico situato nella parte più alta del gruppo del tubo ottico. A causa di ciò, l'oculare atterra in una posizione di osservazione inferiore, in particolare sulle montature del telescopio equatoriale. Infatti, i telescopi più grandi necessitano di scale o altre strutture di supporto più alte per accedere all'oculare. Disegni specifici hanno incorporato il meccanismo per ruotare l'attacco dell'oculare o l'intero gruppo del tubo per ottenere una migliore posizione di visione. Il controbilanciamento di questi strumenti pesanti montati sul piano focale è estremamente cruciale per scopi di ricerca.
Variazione del telescopio newtoniano:
Riflettore Jones-Bird
Il telescopio riflettente Jones-Bird (a volte indicato come Bird-Jones) è un catadiottrico (lente a specchio) variante del consueto design newtoniano. Al posto dello specchio parabolico nel design newtoniano, il design Jones-Bird ha uno specchio primario sferico. Le aberrazioni sferiche vengono fissate utilizzando una lente correttrice sotto-apertura che è montata davanti allo specchio secondario o all'interno del tubo. Il vantaggio principale di questo design è che riduce le dimensioni e il costo del telescopio. La lunghezza del tubo del telescopio è notevolmente inferiore.
Telescopi Schmidt-Newton
I telescopi Schmidt-Newton montano una piastra correttrice davanti al telescopio. La piastra garantisce un sistema di tubi chiusi, cioè l'aria all'interno del tubo rimane inalterata e aiuta a mantenere inalterata la temperatura all'interno. Questa piastra corregge anche gli errori o le aberrazioni causate dallo specchio primario del telescopio. In questo modello lo specchio secondario è posizionato dietro la piastra in modo tale che il supporto del ragno non interferisca con la formazione dell'immagine.
Per conoscere i telescopi visita https://techiescience.com/reflecting-telescope/ & https://techiescience.com/dobsonian-telescope/
Leggi anche:
- Telescopio dobsoniano
- Telescopio galileo
- Telescopio catadiottrico
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