Il riflettore newtoniano

Nei riflettori l'immagine, raccolta da uno specchio concavo, si forma davanti allo stesso, con l'importante conseguenza che ogni tentativo di esaminarla direttamente conduce a porsi davanti ai raggi in arrivo.

Per evitare l'inconveniente il grande scienziato inglese Isaac Newton introdusse un piccolo specchio piano inclinato di 45° rispetto all'asse ottico di quello principale, in modo da trasferire l'immagine all'esterno del percorso dei raggi in arrivo e renderla raggiungibile senza che l'osservatore debba ostruire col capo la luce in arrivo. Da allora (1672) fu dato il nome di telescopio newtoniano a tutti quei riflettori caratterizzati da uno specchio primario concavo e da un secondario piano, che riflette l'immagine a lato del tubo in prossimità dell'apertura superiore.

Probabilmente ancora oggi, come negli anni passati, il newtoniano è il riflettore più diffuso tra i dilettanti. A questa diffusione contribuiscono essenzialmente due fattori: l'economicità e la grande versatilità. A parità di perfezione ottica e di diametro, il newtoniano è spesso il telescopio più economico in assoluto.

Ciononostante si può utilizzare per un grande numero di ricerche come l'osservazione dei pianeti, delle stelle, degli ammassi, delle galassie e per la fotografia degli stessi. Gli è preclusa solo la fotografia a grande campo.

Nel telescopio Newton, come nel rifrattore, il potere risolutivo dipende dal diametro dell'obiettivo secondo la formula 12/D, dove D è il diametro dello specchio espresso in centimetri.

Uno specchio di 12 cm può dunque separare al limite due stelle distanti tra loro 1". Ma la presenza dello specchio secondario diminuisce il contrasto e il diametro del disco spurio della stella, con l'importante conseguenza che teoricamente il potere risolutivo aumenta!

Cioè, in teoria, l'ostruzione aumenta la capacità di separazione. In pratica, poiché a questo aumento si contrappongono degli svantaggi, la risoluzione effettiva rimane analoga a quella di un rifrattore di pari diametro con una leggera prevalenza su stelle doppie dalla luminosità uguale o molto simile in serate calme.

Come magnitudine limite il Newton con gli specchi alluminati è leggermente inferiore al rifrattore; tenuto conto dell'ostruzione del secondario e di altri fattori, nel fuoco del Newton arriva il 75% della luce ricevuta, mentre nel rifrattore circa il 90%.

In telescopi del diametro di 12 cm questo comporta una differenza di solo 2 decimi nella magnitudine raggiungibile, che si può recuperare con una maggiorazione di solo 1 cm nel diametro del Newton: ebbene, un riflettore di 13 cm continua a presentare un prezzo, un peso e un ingombro ben al di sotto di quello di un rifrattore di 12 cm.

Alcuni accorgimenti

I Newton sono strumenti meravigliosi se costruiti e usati a dovere; ad esempio, gli specchi non devono assolutamente essere forzati nelle loro sedi. Inoltre bisogna prestare attenzione ai disassamenti, poiché il campo coperto con buona definizione è alquanto limitato.

L'aberrazione che per prima danneggia l'immagine è il coma. Il campo angolare esente da coma dipende dalla relazione d'apertura (il rapporto "f/") e dal diametro dello specchio principale.

Quello lineare, invece, dipende soltanto dalla relazione d'apertura. Ad esempio, un f/5 dà visualmente un semicampo corretto di 1,4 mm; un f/8 di 5,6 mm e così via.

Questi valori così critici valgono soltanto quando si vuole sfruttare tutto il potere risolutivo dello strumento; in ogni caso il Newton non si può certo usare con profitto per osservazioni fotografiche a largo campo, ma è adatto alla ripresa di molte meraviglie del cielo come la grande Nebulosa di Orione o la galassia Vortice.

Queste possibilità vengono incrementate con l'uso di un correttore di campo, solitamente un doppietto da sistemare al posto dell'oculare che dilata la superficie corretta nel piano focale.

Per migliorare la resa, render lo strumento meno sensibile turbolenza, alcuni costruttori collegano lo specchio secondario a una finestra ottica che, chiudendo il tubo, ha anche pregio di evitare la presenza di sostegni. Sotto questo punto vista l'adozione della finestra ottica è senz'altro consigliabile, ma l'opportunità di optare questa soluzione viene spesso frenata dal costo ragguardevole di questo disco di vetro, la lavorazione deve essere spinta a tolleranze ottiche.

In alcuni Newton degli anni passati o di piccole dimensioni. specchio secondario è sostituito da un prisma. L'adozione prisma viene decisamente sconsigliata da molti esperti di telescopi per il leggero cromatismo che introduce.

Esso, però, se opportunamente calcolato, compensa l'aberrazione sferica di specchi che la presentano, ovvero non richiede il costoso processo di parabolizzazione, rende leggermente asferico specchio primario.