Telescopio Newtoniano: Storia, Caratteristiche e Migliori Modelli

Il telescopio newtoniano è un’invenzione di Sir Isaac Newton sviluppata nel ‘600.

Per realizzare questo modello si è servito di uno specchio principale concavo e di uno secondario piatto posto in posizione diagonale.

Questo telescopio è stato completato nel 1668 ed è passato alla storia come primo telescopio riflettore funzionante.

Il Newton telescopio è ancora oggi uno dei modelli più utilizzati ed apprezzati (soprattutto dai principianti) per la facilità d’uso e la sua efficienza.

Ho scritto questo articolo per:

• Farti capire come funziona un telescopio newtoniano
• Mostrarti i migliori modelli della categoria
• Farti conoscere i loro pregi e difetti

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Storia del Telescopio Newton

Newton non è stato il primo scienziato in assoluto che ha pensato di creare un telescopio riflettore.

Prima di lui Galileo Galilei e Giovanni Francesco Sagredo avevano già discusso riguardo la possibilità di utilizzare uno specchio come obiettivo per formare un’immagine.

Newton probabilmente ha avuto l’idea di realizzare questo strumento leggendo il libro Optica Promota di James Gregory nel 1663.

In quel libro veniva descritto uno schema di funzionamento dei telescopi riflettori, i quali si servivano di specchi parabolici per funzionare.

Isaac ha deciso di realizzare questo telescopio per provare la propria teoria secondo cui la luce bianca in realtà è composta da un’ampia varietà di colori.

I prototipi del telescopio Newton realizzati dallo scienziato però avevano un problema: l’aberrazione cromatica.

Così, mentre lavorava alla teoria dei colori, Isaac si è reso conto che il difetto era causato dalla lente del telescopio rifrattore, la quale funzionava allo stesso modo dei prismi di cui si serviva per i suoi esperimenti.

Eliminare l’aberrazione cromatica era semplice: bastava costruire un telescopio senza lente, quindi un modello riflettore.

Così nel 1668 nasce il 1° telescopio riflettore Newton della storia.

Per questo modello lo scienziato si è servito di una lega di stagno e rame, perfetta per realizzare lo specchio per l’obiettivo.

Una volta fatto ciò si è concentrato su come potesse migliorare lo specchio e levigarlo.

Così ha deciso di dare una forma sferica allo specchio (e non parabolica) per rendere la sua costruzione più semplice.

Adottando questa scelta Isaac sapeva che sarebbe andato incontro all’aberrazione sferica, ma sapeva già come risolverla.

Al telescopio riflettore poi ha aggiunto ciò che avrebbe caratterizzato il telescopio Newton: uno specchio secondario posto in diagonale (per riflettere l’immagine a 90° su un’ottica posta al lato del telescopio) vicino al punto focale dello specchio principale.

Grazie a questo dettaglio l’utente può visionare l’immagine senza alcuna ostruzione.

La 1° versione del telescopio de Newton era dotato di uno specchio principale con diametro 33 millimetri ed un rapporto d’apertura pari a f/5.

Isaac ha notato che il suo telescopio:

• Funzionava senza distorcere alcun colore
• Era in grado di visualizzare i 4 satelliti di Galileo vicino Giove e la fase crescente del pianeta Venere

Nel 1671 il matematico Isaac Barrow (ed amico di Newton) ha presentato ad un piccolo gruppo di scienziati della Royal Society di Londra una versione perfezionata del telescopio Newton.

Gli esperti hanno apprezzato molto l’invenzione al punto da volerla mostrare a Carlo II d’Inghilterra.

La parte più complicata del processo di realizzazione di questo telescopio è stato sicuramente costruire un riflettore efficace.

Levigare lo specchio fino ad ottenere una curvatura regolare non è semplice; poi la superficie in vetro si offusca in fretta.

Dato che lo specchio non ha un elevato potere riflettente e non è molto grande, l’immagine ottenuta alla fine non era al livello dei telescopi che venivano utilizzati verso la fine del ‘600.

A causa di questo problema il telescopio Newton non è stato utilizzato fin da subito dagli esperti.

Soltanto nel 1721, John Hadley ha presentato alla Royal Society un telescopio Newton migliorato e privo di qualsiasi problema legato allo specchio parabolico.

Il modello di Hadley è un telescopio newtoniano con uno specchio con diametro 150 millimetri ed ha avuto un successo straordinario.

Come Funziona un Telescopio Newton

Il telescopio Newton funziona così:

1. La luce entra nel tubo ottico
2. Lo specchio principale (sferico o parabolico) nella parte inferiore del telescopio manda indietro la luce
3. Lo specchio anteriore (di forma piana e che devia lateralmente la luce di 90°) si trova nella parte anteriore del telescopio per evitare che il punto focale dello specchio si trovi davanti all’apertura del tubo
4. Sul focheggiatore viene montato l’oculare che serve per l’osservazione
5. Per mettere a fuoco l’immagine bisogna regolare l’apposita ghiera

Pregi e Difetti del Telescopio Newton

Pregi

• Non c’è l’aberrazione cromatica dei telescopi rifrattori
• Economico
• Semplice da costruire rispetto al telescopio Cassegrain o gregoriano
• Disponibile rapporto d’apertura breve
• Campo visivo ampio
• Punto d’osservazione alto + rapporto d’apertura breve permette di ottenere un telescopio con struttura compatta

Difetti

• Per la presenza di specchi parabolici si evidenzia un’aberrazione fuori asse che rende le immagini troppo luminose (ad esempio le stelle al limite del campo visivo sembrano delle “comete”); telescopi con un rapporto d’apertura più basso di f/6 combinati con apposite lenti possono eliminare questo problema
• Lo specchio secondario causa un’ostruzione centrale che può essere corretta con un’apposita struttura rendendo l’immagine più definita
• I modelli portatili hanno problemi di collimazione; lo specchio primario e secondario tendono a disallinearsi a causa degli urti durante il trasporto

Telescopi Newton Catadiottrici

I telescopi Newton catadiottrici sono differenti dai modelli tradizionali.

Questi sono dotati di una lente in più o hanno una lastra di correzione.

In questo caso la lente viene posta davanti all’apertura del telescopio e chiude il sistema; così l’aria nel tubo viene stabilizzata e non ci sono sbalzi di temperatura.

La lastra elimina anche problemi causati dallo specchio principale.

Lo specchio secondario viene messo sotto la lastra di Schmidt.

I telescopi economici non sono dotati di questa lastra aggiuntiva e in sostituzione può esserci una lente di Barlow rendendo il prodotto più corto ma preservando comunque la distanza focale.

La lente di Barlow, però, peggiora la qualità dell’immagine.

Per i principianti è consigliato utilizzare il telescopio Newton classico senza lente integrata.

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