Dettagliata trattazione di alcuni segni caratteristici che le lenti possono mostrare ma, come suggerisce l’autore, non chiamiamoli difetti!
(estratto dal cartaceo n°263 Coelum Astronomia)
Quando si parla di un telescopio astronomico, inevitabilmente l’immagine che si affaccia alla mente è quella di un lungo tubo con una lente frontale ed un piccolissimo oculare dalla parte opposta vicino al quale l’osservatore si posiziona per ammirare l’Universo. Lo strumento ideale è un cannocchiale definito da Galileo.
L’idea romantica e priva di difetti dell’osservazione attraverso questo tipo di strumenti da parte del neofita, dopo l’entusiasmo iniziale, si scontra con un’amara realtà:le aberrazioni ottiche. Tuttavia, salvo casi eccezionali di veri e propri strumenti scadenti (anche se oramai sono rari grazie ad una produzione industriale migliorata parecchio), quelli che generalmente si bollano come difetti, le aberrazioni appunto, spesso sono solo caratteristiche proprie del tipo di strumento che si sta utilizzando e della sua progettazione. Si tratta, come per qualsiasi altro prodotto, del frutto di compromessi progettuali imputabili alla natura stessa dello strumento, delle dimensioni, dei materiali, dei costi e tempi connessi con la produzione.
Lo scopo di questo articolo è offrire al lettore una carrellata di problematiche, evitando di definirli “difetti”, che caratterizzano gli strumenti a lente, partendo dall’aberrazione cromatica fino all’aberrazione sferica, passando per l’astigmatismo, i riflessi fantasma e la vignettatura. Essere coscienti dei limiti della propria attrezzatura è importante fondamentale per assaporare al meglio la visione di Luna, pianeti e stelle, senza soffermarsi troppo sui “difetti” appunto che la luce crea ai nostri occhi, spesso pure anche essi non troppo precisi!
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Aberrazione cromatica.
Per comprendere che cos’è l’aberrazione cromatica, occorre introdurre il concetto della dispersione della luce.
Il fenomeno della dispersione della luce bianca, cioè della sua scomposizione nello spettro dei colori visibili (l’esempio più diretto è quello del prisma) è dovuto alla variazione dell’indice di rifrazione di un materiale in funzione della lunghezza d’onda della luce. Proprio il fenomeno della dispersione sta alla base di quella che è l’aberrazione caratteristica dei sistemi che contengono lenti: l’aberrazione cromatica.
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Aberrazione sferica.
Si tratta di un effetto geometrico e che affligge sia le lenti che gli specchi; il telescopio spaziale Hubble è stata la sua vittima più eccellente. Se la curvatura della lente ricalca quella di una sfera, inevitabilmente i raggi distanti dall’asse verranno focalizzati ad una distanza differente dalla lente rispetto a quelli più centrali.
Di conseguenza la luce sarà distribuita sugli anelli periferici della figura di diffrazione, generando non più un unico punto di fuoco ma piuttosto agendo spalmando il fascio lungo l’asse ottico mostrando immediatamente una diminuzione della nitidezza delle immagini e una focalizzazione difficoltosa.
Per contenere gli effetti di questo problema, si dice che le lenti vengono “asfericizzate”, cioè alle stesse non vengono più assegnate curvature semplici come quelle derivate dalla geometria della sfera, ma più complesse in modo da correggere il percorso ottico dei raggi luminosi dal centro alla periferia, l’obiettivo è farli convergere verso il fuoco.
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L’articolo continua con la trattazione di Coma e curvatura di campo, Astigmatismo, Riflessi Fantasma, Ottiche Tensionate, Vignettatura, Errori di assialità del treno ottico e Ottiche Scollimate. Nell’articolo sono presenti immagini campione per riconoscere il difetto e suggerimenti su come contenerli. L’articolo di Christian Privitera è su Coelum Astronomia 263 IV Bimestre 2023.
