Gli oculari

Concettualmente qualsiasi telescopio è composto solo da due parti ottiche: l'obiettivo e l'oculare. Il compito dell'obiettivo è quello di formare un'immagine dell'astro sotto osservazione più dettagliata, luminosa e fedele possibile; quello dell'oculare di rendere tale immagine leggibile al meglio per l'occhio, ingrandendola opportunamente.

Quindi, in definitiva, l'oculare è essenzialmente una lente di ingrandimento. Pertanto il compito dell'oculare è meno rilevante di quello dell'obiettivo; esso può fare certamente poco o nulla per migliorare l'immagine, ma è importante che non la peggiori con eventuali suoi difetti ottici.

I difetti degli oculari, come per gli altri schemi ottici, prendono il nome di aberrazioni.

In qualsiasi telescopio l'ingrandimento totale è dato dal rapporto tra la focale dell'obiettivo e la focale dell'oculare.

Ad esempio, un obiettivo di 100 mm di focale in unione ad un oculare da 2 mm sviluppa un ingrandimento di (100:2) 50 volte. Lo stesso obiettivo con un oculare da 1 mm sviluppa 100x.

Ecco quindi che cambiando semplicemente oculare è possibile variare l'ingrandimento al telescopio: minore è la focale dell'oculare e maggiore è l'ingrandimento. Questo però non deve far credere che grazie agli oculari sia possibile ottenere ingrandimenti portentosi da qualsivoglia telescopio.

Il massimo ingrandimento utile dipende dall'immagine formata dall'obiettivo e corrisponde a circa 2 volte il suo diametro in millimetri.

Cioè un obiettivo da 100 mm permette fino a circa 200><; uno da 150 mm fino a circa 300x e così via.

Usare ingrandimenti superiori vuoi dire ottenere immagini confuse e poco luminose.

Non bisogna quindi dar credito a quei negozianti o produttori che propagandano i loro strumenti come capaci di poteri altissimi: si tratta del classico specchietto per allodole.

Ma torniamo agli oculari, la cui versione più semplice è rappresentata da una lente singola. Essa, benché possa essere utilizzata allo scopo, presenta diversi inconvenienti.

Il più appariscente è il campo di vista molto ridotto: cioè guardare attraverso di esso in un telescopio è un po' come guardare attraverso il buco di una serratura.

In secondo luogo è presente un po' di aberrazione cromatica, cioè le immagini appaiono contornate da aloni iridati.

Nel XVII secolo il fisico C. Huygens sviluppò un oculare accoppiando due lenti nello stesso vetro a distanza opportuna; quella rivolta verso l'obiettivo si chiama lente di campo mentre l'altra lente dell'occhio. L'oculare di Huygens (sigla : H) è abbastanza acromatico, di costruzione economica e con un campo di 35°. Il basso costo lo ha reso molto popolare.

Una felice variazione all'Huygens normale è quella dovuta allo Mittenzwey (HM), che sostituì la lente di campo piano-concava con una concavo-convessa. Molto diffuso è anche l'oculare Ramsden (R), che è simile all'Huygens e che lavora bene anche con telescopi più luminosi (ad esempio fino a f/7, cioè in quelli dove la focale dell'obiettivo è solo 7 volte superiore al suo diametro). Un inconveniente dell'oculare di Ramsden, il cui campo è dell'ordine dei 35°, si ha nella posizione del piano focale, molto prossimo alla lente di campo, con la conseguenza che ogni granello di polvere o sporcizia che si depositi su questa lente diventa fastidiosamente visibile.

Un'evoluzione del Ramsden si ha col Kellner (K). Qui in luogo della semplice lente dell'occhio vi è un doppietto acromatico che spinge il campo utilizzabile a 40°, ma che mantiene l'inconveniente della visibilità della polvere depositata sulla lente di campo.

Tutti gli oculari fino a ora descritti sono affetti da distorsione, cioè mostrano, soprattutto vicino ai bordi, le linee diritte un po' curve. Ad uno schema esente da questa spiacevole caratteristica si dà l'appellativo di ortoscopico. Quando si parla di oculare ortoscopico i più si riferiscono a quello di Abbe, composto da 4 lenti, con un tripletto come lente di campo ed una singola come lente dell'occhio; il campo ottimamente coperto è di 40°. Con l'oculare di Abbe arriviamo praticamente al meglio di quanto normalmente disponibile oggigiorno: ogni soluzione più complessa di questa tende a strappare piccoli miglioramenti al costo di grandi complicazioni e, naturalmente, di forti aumenti di prezzo.

Altri ortoscopici comuni sono i Plossl e - ora - i Konig, con campo di ben 50°. Questi ultimi spesso sono siglati con il loro nome completo in luogo di Or, O o Ortho.

Un altro oculare di una certa fama è l'Erfle, il cui maggiore pregio consiste nel grande campo, ottenuto con 5 o 6 lenti. A prescindere dalla sua panoramicità - copre 65° - non offre prestazioni superiori agli ortoscopici.

Oltre a quelli citati, che sono i più comuni, sono stati sviluppati molti altri tipi di oculari, alcuni dei quali davvero insoliti. Per curiosità accenniamo ad alcuni di questi, avvertendo però che molto difficilmente li si può reperire presso un rivenditore di telescopi!

Monocentrico. Si tratta di una combinazione di tre lenti cementate assieme, le cui superfici sono concentriche. Offre una buona resa, un campo di 25°, ma ha un alto costo di produzione.

Hastings. È composto da una lente positiva spessa ed una negativa sottile. Ha una buona definizione al centro del campo, ma cattiva ai bordi. Campo utile di25°.

Coddington. Si tratta di un pezzo d'ottica ricavato da una sfera; non ha mai avuto grande diffusione per l'aberrazione cromatica ai bordi del piccolo campo, che vale circa 20°.

Tolles. Si compone di un'unica lente di notevole spessore. E praticamente un Huygens con campo di circa 25°. L'elevato costo di produzione non l'ha mai reso popolare.