Definizione del telescopio astronomico
I telescopi astronomici o binocoli astronomici sono strumenti ottici utilizzati per consentire all'occhio di osservare oggetti celesti come stelle, pianeti, satelliti, ecc. Sebbene le dimensioni degli oggetti celesti siano enormi, la loro distanza è tale che, se osservati a occhio nudo, appaiono piccoli. I telescopi astronomici servono ad ingrandire l'immagine degli oggetti celesti in modo che possano essere visti.
Tipi di telescopi astronomici
Esistono diversi tipi di telescopi astronomici, tra cui i telescopi a rifrazione e i telescopi a riflessione. Il telescopio a rifrazione, noto anche come telescopio kepleriano, è costituito da due lenti convesse poste alle estremità del tubo. La lente convessa più distante dall'occhio dell'osservatore è chiamata lente obiettivo, mentre quella più vicina all'occhio è chiamata lente oculare. Affinché l'immagine dell'oggetto da osservare sia visibile, la superficie della lente obiettivo deve essere sufficientemente ampia. Realizzare lenti di grande diametro è difficile, pertanto le dimensioni dei telescopi a rifrazione non sono enormi. I telescopi giganti sono solitamente telescopi a riflessione. I telescopi a riflessione utilizzano specchi concavi come specchi obiettivo.
Questo articolo si concentra sul telescopio rifrattore astronomico, o telescopio kepleriano.
Come funzionano i telescopi astronomici
Il telescopio astronomico a rifrazione è costituito da due lenti convesse. La lente convessa che si trova a maggiore distanza dall'occhio dell'osservatore è chiamata lente obiettivo, mentre la lente convessa che è più vicina all'occhio dell'osservatore è chiamata lente oculare. La posizione dell'oggetto è molto lontana, il che fa sì che l'angolo formato tra l'oggetto e la lente obiettivo sia minimo,
Pertanto, la lente obiettivo serve ad avvicinare l'immagine alla lente oculare, in modo che l'angolo di campo diventi più ampio. La lente oculare, a sua volta, serve ad aumentare l'angolo di campo, in modo che l'immagine formata sulla retina diventi più grande.
La distanza tra l'oggetto e l'obiettivo è molto grande e viene considerata infinita. Come spiegato nell'articolo sulle lenti convesse, se la distanza dell'oggetto è molto grande o infinita, l'immagine si trova esattamente nel punto focale dell'obiettivo. L'immagine è reale, invertita e più piccola. Poiché l'immagine si trova nel punto focale dell'obiettivo, la distanza tra l'immagine e l'obiettivo (di ob ) è uguale alla lunghezza focale dell'obiettivo (F ob ).
L'immagine prodotta da una lente obiettivo è reale, quindi viene considerata come un oggetto dalla lente oculare. Se gli occhi sono accomodati al minimo (occhio focalizzato sul punto più lontano), l'immagine formata dalla lente oculare è all'infinito. Come spiegato nell'argomento della lente convessa,
in modo che l'immagine formata dalla lente oculare sia infinita, l'immagine reale prodotta dalla lente obiettivo e considerata come un oggetto dalla lente oculare,
oltre ad essere nel punto focale della lente obiettivo, deve anche essere nel punto focale della lente oculare. Quindi, si può concludere che i punti focali sia della lente obiettivo che del primo punto focale della lente oculare coincidono, come mostrato in figura. Quando la lunghezza focale della lente oculare (fok) è uguale alla distanza dell'immagine reale dalla lente oculare (dook), l'immagine finale formata dalla lente oculare è virtuale, invertita, ingrandita e in
finito. La distanza infinita dell'immagine non significa che la dimensione dell'immagine sia infinita.
Sulla base della figura e della spiegazione di cui sopra, si può concludere che
La distanza tra la lente obiettivo e la lente oculare di un telescopio astronomico è pari alla lunghezza del telescopio stesso, ovvero la somma della lunghezza focale della lente obiettivo (f ob ) e della lunghezza focale della lente oculare (f ok ).
Se l'occhio ha un'accomodazione massima, l'immagine formata dal cristallino oculare si trova nel punto prossimo dell'occhio normale, ovvero a circa 25 cm davanti al cristallino oculare.
dove la distanza dell'immagine è minore della lunghezza focale dell'oculare (f o ). La distanza dell'immagine formata dall'oculare è minore della lunghezza focale dell'oculare (f ok ) in modo che l'immagine sia virtuale e invertita. Una spiegazione completa può essere appresa sull'argomento delle equazioni del telescopio astronomico.
L'ingrandimento totale dei telescopi astronomici
La dimensione dell'immagine di un oggetto visto attraverso un telescopio astronomico è maggiore se osservata da occhi con accomodazione minima o massima? Quale lente dovrebbe essere utilizzata come obiettivo e oculare, una lente convessa con una lunga lunghezza focale o una lente convessa con una piccola lunghezza focale? A queste domande si può rispondere dopo aver appreso l'equazione del telescopio astronomico.
