Le lenti dell'obiettivo

Le lenti dei telescopi vengono prodotte con diversi materiali. Quali sono, e che differenze hanno?

Quando pensa a un cannocchiale astronomico, la maggior parte delle persone immagina il classico telescopio a lenti. Sulla parte anteriore si trova la lente dell’obiettivo, mentre dal lato posteriore si guarda attraverso l’oculare. Sebbene nella ricerca siano stati soppiantati dai telescopi a specchi, tra chi pratica l’astronomia il telescopio a lenti è molto apprezzato.

La componente più importante di un telescopio a lenti è la lente dell’obiettivo. Per essere più precisi, le lenti dell’obiettivo, poiché ogni obiettivo moderno è composto da almeno due lenti. Ma perché?

Rispetto agli specchi, le lenti hanno uno svantaggio: producono errori di colori noti come aberrazione cromatica. Si verificano quando lunghezze d’onda diverse vengono rifratte in modo diverso, la blu in modo più intenso della rossa. Il risultato: sgradevoli aloni di colore attorno all’oggetto che si vuole osservare, con conseguente riduzione del contrasto.

Negli acromatici con schema ottico Fraunhofer, l’obiettivo è composto da una lente frontale convergente in vetro crown e da una lente posteriore divergente in vetro flint. La combinazione di queste due tipologie di vetro riduce l’aberrazione cromatica, aumentando il contrasto e la fedeltà dei colori.

Gli acromatici Fraunhofer con una combinazione di vetri BK7-F2 accuratamente selezionata sono più che sufficienti come telescopi per principianti. Quando nel corso del tempo le esigenze cambiano, si può passare ai pregiati apocromatici.

Gli apocromatici fanno un passo in avanti. Grazie a una scelta accurata delle tipologie di vetro, anche nei telescopi con struttura corta fino a tre lunghezze d’onda arrivano nello stesso punto di messa a fuoco.

Aggiungendo una terza lente con un costoso vetro speciale, queste ottiche di alta gamma non garantiscono solo purezza nel colore, ma anche immagini libere da coma e aberrazione sferica. Per poter realizzare questi super-obiettivi, i costruttori usano diverse tipologie di vetro. I fattori decisivi sono l'indice di rifrazione e il numero di Abbe.

Bisogna considerare che l'FPL-53 non viene impiegato per migliorare l'aberrazione cromatica presente in un obiettivo rispetto all'uso dell'FPL-51, ma piuttosto per ridurre il rapporto di lunghezza focale. Si tratta di un aspetto importante in astrofotografia con tempi di esposizione brevi e campi visivi più ampi. Quindi un rifrattore doppietto FPL-51 potrebbe avere un rapporto di lunghezza focale di 1:6,8, mentre un telescopio con la stessa apertura e doppietto FPL-53 avrebbe bisogno di un rapporto di lunghezza focale di 1:6 o 1:6,25. L'esperienza dimostra che entrambi hanno un'aberrazione cromatica similmente ridotta.

I sistemi di lenti a tripletto che usano sia FPL-51 che FPL-53 tendono a ridurre ulteriormente l'aberrazione cromatica, offrendo un'immagine ancora più nitida. Le differenze in questa categoria di strumento possono essere determinate solo con misurazioni su banco ottico.