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 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