Telescopio Rifrattore vs Riflettore: Qual è la differenza?

La maggior parte delle persone sembrano avere un’idea abbastanza generica di un telescopio che immaginano nella loro mente, soprattutto quando si acquista uno: Uno strumento lungo e magro con un obiettivo ad un’estremità montato su un treppiede snello ma elegante, con l’oculare nella parte posteriore. Questo è il telescopio rifrattore nella sua forma più elementare.

D’altra parte, la stragrande maggioranza dei grandi telescopi amatoriali – e la stragrande maggioranza di ciò che viene raccomandato ai principianti – sono tubi piuttosto indegni, grassi e grandi con un oculare nella parte anteriore, a volte su un treppiede ma più spesso su una semplice montatura che ricorda un cannone gigante o un lanciamissili. Questi sono telescopi a riflessione.

Anche se esistono altre configurazioni ottiche, la maggior parte dei telescopi per principianti e la maggior parte dei telescopi in generale sono di una delle due configurazioni ottiche sopra menzionate. Entrambi hanno i loro vantaggi e svantaggi, anche se su una base dollaro per dollaro riflettori di solito vincere.

Prima di andare avanti, definiamo alcuni termini di base che avrete bisogno di sapere quando sfogliando il resto di questo articolo così come lo shopping per un telescopio te. Se vuoi saperne di più su come funzionano i telescopi dai un’occhiata alla nostra guida definitiva per capire i telescopi.

Termini di base

  • Apertura – Il diametro dell’obiettivo (lente frontale o specchio primario, di solito il più grande elemento ottico), solitamente misurato in pollici o millimetri. Più apertura c’è, più potere risolutivo e di raccolta della luce ha il telescopio.
  • Lunghezza focale – La lunghezza del percorso che la luce percorre nel tubo ottico di un telescopio.
  • Rapporto focale – Lunghezza focale / apertura di solito espressa come F# come f/5 o f/10

Quando si parla di un telescopio, di solito stiamo parlando di una unità di due cose: il telescopio stesso, di solito indicato come il gruppo tubo ottico o OTA, e la montatura. Questo articolo si concentrerà solo sul gruppo del tubo ottico.

Ci sono una varietà di disegni diversi montatura del telescopio, e ogni configurazione telescopio può andare su più tipi diversi di supporti. Per semplicità, non andremo in dettaglio su quelli in questo articolo.

La risoluzione scala linearmente – un 6 “telescopio ha il doppio della risoluzione di un 3″. Il potere di raccolta della luce cresce con l’area – quindi lo stesso telescopio da 6″ ha il quadruplo della capacità di raccolta della luce di un 3”. La risoluzione più, il dettaglio più fine si può vedere su oggetti, mentre la raccolta di luce più consente di visualizzare le cose più deboli più facilmente.

Che cosa è un telescopio rifrattore?

Un telescopio rifrattore utilizza una curva, lente convessa obiettivo nella parte anteriore per mettere a fuoco la luce piegando i raggi di luce ad un singolo piano focale. Di solito, i rifrattori usano una lente fatta di più elementi o pezzi di vetro, di solito tipi di vetro leggermente diversi. Questo viene fatto per ridurre l’aberrazione cromatica – un difetto di tutte le lenti che fa sì che diversi colori o lunghezze d’onda della luce abbiano un diverso piano focale, il che porta a immagini sfocate con non tutti i colori a fuoco allo stesso tempo.

Gli acromatici hanno un’aberrazione cromatica significativamente inferiore rispetto ai loro predecessori a lente singola – anche se ancora abbastanza che molti acromatici avranno un fastidioso alone viola intorno agli oggetti luminosi. Infatti, tutti i rifrattori hanno l’aberrazione cromatica – è semplicemente controllata meglio in alcuni rispetto ad altri.

L’aberrazione cromatica viene ridotta a livelli trascurabili sia rendendo il rapporto focale del telescopio più lungo (sopra f/10) negli acromatici, o aggiungendo speciali tipi di vetro o elementi di lenti extra per creare doppietti ED o apocromatici – questi ultimi tendono ad essere pesanti, costosi e più ottimizzati per usi fotografici. La maggior parte dei rifrattori venduti ai principianti sono acromatici.

Si potrebbe mettere l’oculare direttamente dietro l’obiettivo e scrutare dritto davanti a sé come un cannocchiale da pirata. Tuttavia, se usi un rifrattore in questa configurazione, dovresti essere in ginocchio per guardare attraverso l’oculare e guardare dritto dentro di esso – non esattamente la posizione più comoda da usare.

via How Stuff Works

I telescopi astronomici a rifrazione hanno solitamente una diagonale nel percorso della luce che piega la luce attraverso un angolo di 90 gradi per mettere l’oculare in una posizione più comoda. L’oculare è solitamente inserito nella diagonale. Ci sono diagonali vendute come “prismi erettori” che usano un angolo di 45 gradi, ma questi sono migliori per l’uso diurno del cannocchiale.

Per l’astronomia, si vuole un “diagonale stellare” dedicato a 90 gradi. Una diagonale stellare può usare sia uno specchio che un prisma per raggiungere il suo scopo. I prismi sono più facili da pulire e durano più a lungo, ma uno specchio (specialmente un buon dielettrico) trasmetterà leggermente più luce del prisma. In pratica, la differenza è trascurabile.

Un rifrattore con una diagonale presenta un’immagine corretta in alto e in basso ma invertita a sinistra e a destra (come in uno specchio da bagno). Per scopi astronomici, questa inversione sinistra-destra è di poca importanza oltre a quella estetica, e per la maggior parte degli usi terrestri non ha davvero importanza.

Se si deve avere una visione correttamente orientata, si può ottenere una diagonale ad immagine eretta che ha un tipo speciale di prisma per correggere questo ribaltamento sinistra/destra. Tuttavia, queste diagonali ad immagine eretta tendono ad essere di qualità inferiore e ad avere più problemi di abbagliamento rispetto alle loro controparti standard, quindi se volete una visione più nitida possibile è meglio evitare.

I rifrattori sono in genere venduti con aperture non superiori ai 6 pollici. Un rifrattore da 6 pollici è un telescopio massiccio e con la sua montatura supererà facilmente le 100 libbre. Dimensioni più grandi sono ancora più ingombranti, e a causa dei prezzi del vetro speciale necessario per l’obiettivo così come la difficoltà di fabbricazione, i prezzi salgono alle stelle. Come risultato, raramente si vedono dilettanti con grandi rifrattori.

A causa delle loro aperture relativamente deboli, i rifrattori sono ottimi per coloro che vogliono un piccolo telescopio conveniente, ma le loro capacità effettive colpiscono un limite difficile – in particolare sugli oggetti più deboli al di fuori del sistema solare.

Alcuni rifrattori che consigliamo ai principianti includono:

  • Meade Infinity 70
  • Meade Polaris 80
  • Meade Infinity 80
  • Meade Infinity 90
  • Meade Infinity 102
  • Celestron StarSense Explorer DX 102AZ

Cos’è un telescopio a riflessione?

Il principale tipo di telescopio riflettente venduto e realizzato, così come quello di cui parleremo per il resto di questo articolo, è il tipo riflettente newtoniano. Utilizza uno specchio concavo e parabolico per mettere a fuoco la luce, con uno specchio piatto angolato superpreciso che devia l’immagine all’esterno del tubo con un angolo di 90 gradi per essere vista. Il focheggiatore del telescopio tiene l’oculare.

Il design del riflettore produce un’immagine che è ruotata di 180 gradi, o capovolta (anche se non capovolta da sinistra a destra). Questo non è un grosso problema per scopi astronomici, dato che non c’è su o giù nello spazio. Tuttavia, questo rende questo tipo di cannocchiale poco pratico per le osservazioni terrestri.

via Wikipedia

Perché gli specchi parabolici hanno meno superfici e sono quindi più facili da realizzare delle lenti, combinato con l’economicità della relativamente comune lastra o vetro borosilicato utilizzato nella maggior parte degli specchi astronomici, i riflettori possono essere realizzati a costi molto bassi e in dimensioni molto grandi. Un riflettore da 8″ può essere ottenuto per un costo simile a quello di un rifrattore da 4″, ma ha il doppio della risoluzione e il quadruplo della capacità di raccolta della luce – mentre l’aberrazione cromatica è pari a zero.

Grazie al fatto che l’oculare è posto nella parte superiore del telescopio, i riflettori non hanno nemmeno bisogno di essere posizionati in alto rispetto al terreno. La maggior parte dei telescopi riflettenti per dilettanti, soprattutto quelli grandi, sono su quella che viene chiamata montatura dobsoniana, che fa a meno di un treppiede e utilizza semplici movimenti a frizione. Queste montature sono economiche, durevoli e solide come una roccia, e sono facilmente scalabili a grandi dimensioni.

Il più grande dobsoniano al mondo ha uno specchio da 72 pollici; i dobsoniani fino a 25 pollici si trovano regolarmente e sono facilmente trasportabili con un’automobile di dimensioni decenti. Un telescopio fino a 14 o 16 pollici entrerà anche in una berlina. I tipici riflettori per principianti sono fino a 10-12 pollici.

Come il tubo aumenta in dimensioni e la massa, è dispensato con in telescopi sopra 10-12 “e sostituito con un knock-down tubo di alluminio truss con segmenti di legno massiccio o metallo alle estremità per tenere l’ottica e collegare hardware a loro. Questo rende il montaggio più complicato e i telescopi più costosi, ma la facilità di trasporto compensa questo piccolo inconveniente.

Alcuni riflettori che consigliamo ai principianti includono:

  • Orion SkyScanner 100
  • Orion StarBlast II
  • Sky-Watcher 6″ Traditional
  • Sky-Watcher 8″ Traditional

Qual è meglio?

Tutti i dispositivi ottici rappresentano un insieme di compromessi. Come tale, non esiste un design migliore. Tuttavia, vorremmo ancora raccomandare fortemente un riflettore su un rifrattore per la maggior parte degli utenti semplicemente a causa delle maggiori capacità del riflettore per il prezzo e le semplici barriere difficili che i rifrattori incontrano senza spendere migliaia o addirittura decine di migliaia di dollari su di loro. Con questo in mente, andiamo oltre i vantaggi e gli svantaggi di ogni design.

Rifrattori

Un vantaggio chiave del rifrattore è che non c’è uno specchio secondario che ostruisce l’apertura nel mezzo. Lo specchio secondario del riflettore blocca parte della luce che entra nel tubo – anche se non abbastanza da ridurre significativamente le capacità di raccolta della luce del cannocchiale. Tuttavia, a causa delle leggi della fisica e della diffrazione, quest’ostruzione sbatte anche l’immagine molto leggermente e provoca una perdita di contrasto insieme ad alcuni dettagli fini.

La mancanza di ostruzione significa che un rifrattore da 3″, a parità di altre condizioni, avrà immagini notevolmente più nitide di un riflettore da 3″ ad alti ingrandimenti. Tuttavia, questo problema può essere semplicemente superato ottenendo un riflettore più grande, che è molto facile da fare considerando che un riflettore da 8″ costa circa quanto un rifrattore da 4″ in ogni caso.

I rifrattori tendono a mantenere l’allineamento degli elementi nel percorso ottico perché le lenti anteriori sono montate rigidamente. I rifrattori sono abbastanza esenti da manutenzione, il che li rende popolari per i nuovi astronomi. Questo può essere un altro motivo per cui il design del rifrattore è incorporato nei binocoli e nella maggior parte dei cannocchiali.

Lo svantaggio principale del rifrattore su base apertura per apertura è il già citato problema dell’aberrazione cromatica. Questo è in sostanza risolto solo spendendo più soldi o aumentando il rapporto focale, l’ultimo dei quali rende uno strumento ingombrante con un campo visivo stretto.

L’altro svantaggio è, ancora una volta, semplicemente il costo. Un buon rifrattore da 4″ costa 400 dollari o più. Un riflettore da 6″ può essere acquistato per 300 dollari e batterà il rifrattore da 4″ a tutto. Un riflettore da 10″ costa 600 dollari e nessun rifrattore può essere acquistato per un prezzo ragionevole che corrisponderà alla sua capacità – per non parlare di essere uno strumento portatile.

Riflettori

Il vantaggio principale del design del riflettore newtoniano è che è semplicemente più economico produrre specchi di qualità che lenti, soprattutto quando diventano grandi. A dimensioni inferiori a 4-5″ di apertura questo è trascurabile. Ma quando si arriva sopra 5 “questo vantaggio di costo inizia a diventare evidente. Probabilmente non incontrerete mai un rifrattore sopra i 7 o 8 pollici al di fuori di un osservatorio, ma un riflettore da 8″ o 10″ è lo standard per uno strumento per principianti, e ci sono migliaia di riflettori da 20” e più grandi nelle mani di dilettanti in tutto il mondo.

Gli specchi, poiché riflettono piuttosto che rifrangere, non dividono mai i raggi di luce in arrivo come fa un rifrattore. Di conseguenza, non c’è bisogno di preoccuparsi dell’aberrazione cromatica.

I rifrattori introducono un’aberrazione chiamata coma (via Photography Life), specialmente nei progetti con rapporto focale più basso/veloce. Il coma fa sì che le stelle che si trovano vicino al bordo esterno del campo visivo diventino sfocate e sembrino avere una coda o una forma a croce simile a una cometa.

Nei cannocchiali che hanno un rapporto focale di f/6 e superiori, il coma è trascurabile o inesistente. I cannocchiali tra f/4.5 e f/6 hanno abbastanza coma che può essere fastidioso per alcuni utenti, ed è possibile acquistare un correttore di coma per alleviare questo problema. I cannocchiali sotto f/4 a f/4.5 hanno assolutamente bisogno di un correttore di coma per essere usati.

L’altro fattore con i riflettori è la necessità di una collimazione regolare. Il tipico riflettore newtoniano ha uno specchio primario che è montato in modo tale che lo specchio può essere spostato per allineare le ottiche. L’allineamento dovrebbe sempre essere controllato ogni volta che il telescopio viene impostato, ma è un processo relativamente facile se ha davvero bisogno di correzione.

In misura minore il secondario può essere messo fuori allineamento, ma poiché è molto più piccolo e leggero è molto meno soggetto a perdita di collimazione. A meno che un grave scossone del campo si è verificato quando è stato spedito, non dovrebbe essere necessario regolare il secondario prima di utilizzare il telescopio per la prima volta, e dovrebbe raramente mai bisogno di essere toccato.

Collimazione è un processo di manutenzione che sarà necessario imparare con la maggior parte dei Newtoniani oltre 4 “in apertura. Anche se può sembrare intimidatorio, in realtà è estremamente facile e richiede pochi minuti al massimo per fare – e probabilmente non è necessario ogni volta che si imposta il telescopio. Eppure, alcuni neofiti evitano i riflettori per questo motivo. Mi ha spaventato dall’acquistarne uno come mio primo telescopio, una decisione che ancora rimpiango.

Una volta superati i 6″, il riflettore newtoniano è il re delle prestazioni di prezzo misurate in base al costo per pollice di apertura. Quando montato su una montatura dobsoniana, non c’è assolutamente nulla che batte il suo valore, la facilità d’uso, o la portabilità.

Che sarebbe meglio per voi?

L’apertura più si ottiene il più e le cose più deboli si possono vedere nel cielo. Più apertura ti permette di applicare più ingrandimento e rivelerà più dettagli. Naturalmente, man mano che l’apertura sale, anche il costo e il peso salgono, ma anche un newtoniano da 10″ è facilmente gestibile da un adulto abile, e un 6″ può essere spostato anche da una persona anziana o un bambino.

I rifrattori presentano molte convenienze, e se si desidera un cannocchiale montato su treppiede che si può gettare fuori in un momento di preavviso, portare su un aereo, e / o utilizzare per l’osservazione terrestre occasionalmente, sono una grande scelta. Tuttavia, un riflettore da tavolo è più portatile, più capace, e farà anche tutto quanto sopra, tranne l’osservazione terrestre, quindi la scelta è vostra. Un Dobsonian di medie dimensioni è anche una scelta favolosa per un principiante. Se sei interessato a un nuovo cannocchiale dai un’occhiata a questo post sui migliori telescopi sotto i 1000 dollari dove esaminiamo i migliori telescopi di ogni varietà sotto i 1000 dollari.

La maggior parte delle persone finisce per acquisire diversi telescopi nel corso dei loro anni nell’hobby, tutti per usi diversi:

  • Binocolo (tecnicamente un tipo di rifrattore)
  • “Grab n’ go”/travel scope – tipicamente un rifrattore o newtoniano tra 3-6” di apertura
  • Telescopio di medie dimensioni/regolare – 5-6″ rifrattore o 6-10″ riflettore
  • “Light bucket” – 10″ o più grande riflettore; alcune persone avranno più “secchio luce” ambiti se finiscono per acquisire qualcosa nel 20 “o più grande gamma

Il tuo primo telescopio può essere uno qualsiasi di questi, e si può sempre scambiare o ottenere più attrezzature come il tempo passa e si guadagna più esperienza.
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