Vorrei sapere da cosa dipende l’ingrandimento degli strumenti ottici (in particolare i telescopi) e come, se è possibile, aumentare quest’ultimo senza cambiare l’oculare. grazie

Per rispondere ricordiamo alcune definizioni fondamentali.

FOCALE DEL TELESCOPIO. Distanza tra l’obiettivo e la superficie dove si forma l’immagine dell’oggetto su cui l’obiettivo "punta", quando l’oggetto è posto a distanza infinita. Se una lente ha una focale di 600 mm ciò significa che l’immagine che essa forma di un soggetto all’infinito si forma a 600 mm dal centro della lente. Ci si può facilmente rendere conto di cosa sia la focale facendo formare l’immagine su un foglio di carta tenendo una comune lente di ingrandimento puntata verso qualcosa di riconoscibile (un albero, un palazzo, ecc). L’immagine si formerà circa 20 cm dietro la lente. Tra specchi e lenti vi è la ovvia differenza che la lente produce l’immagine dalla parte opposta del soggetto, mentre uno specchio dalla stessa parte. Un sistema ottico non deve avere necessariamente delle dimensioni fisiche pari alla focale. I telescopi catadiottrici, ad esempio, includono spesso nello schema ottico un elemento che allunga la focale "nominale" dello specchio obiettivo (specchio primario) ed avere magari 2 metri di focale (2000 mm) con un tubo di appena 60-80 cm. Di solito si indica con F e si esprime millimetri.

INGRANDIMENTO. Osservando visualmente, l’ingrandimento si calcola dividendo la focale del telescopio (F) per la focale dell’oculare utilizzato in quel momento (un parametro fisso di ciascun oculare normalmente stampigliato sull’oculare stesso). Quindi per cambiare l’ingrandimento basta cambiare oculare. Esistono oculari con lunghezza focale (foc) compresa circa tra 4 mm e circa 50 mm. Più un oculare è corto (di focale), più ingrandisce. In formula, infatti, l’ingrandimento è dato da

I = F / Foc

Così un telescopio con 900 mm di focale, usato con un oculare da 20 mm ingrandirà 900/20 = 45 volte. Si scrive "45x" e si legge "45 per". L’ingrandimento, è un numero puro (cioè senza unità di misura), essendo il risultato della divisione tra due grandezze omogenee (due lunghezze). Naturalmente F e foc devono essere espresse nella stessa unità di misura, usualmente mm. L’ingrandimento risulta anche essere il rapporto tra l’angolo sotteso da un soggetto visto ad occhio nudo e lo stesso soggetto osservato al telescopio. Per esempio, se Giove in un dato momento sottende 40" e lo si osserva con cento ingrandimenti apparirà di 40" x 100 = 4000" (secondi d’arco), vale a dire 4000"/60=66 primi quindi un po’ più grande di due lune piene affiancate viste ad occhio nudo.

Dalle definizione data risulta ovvio vhe l’unico modo per cambiare ingrandimento senza cambiare oculare è variare in qualche modo la focale del telescopio. Esistono accessori sia per allungarla (lente di Barlow) che per ridurla (riduttori di focale). Questi ultimi, di norma, hanno applicazioni solo fotografiche. le lenti di Barlow esistono con poteri moltiplicativi di norma tra 1,5 e 4, e se di buona qualità sono un accessorio interessante per l’appassionato, dato che a meno del prezzo di un buon oculare offrono la possibilità di "raddoppiare" la scelta degli ingrandimenti disponibili con gli oculari che si possiedono. Personalmente, dopo 30 anni di osservazioni, mi sono ritrovato ad avere solo cinque oculari, tutti però di qualità, e di norma ne uso solo tre. Possiedo una Barlow (anch’essa di provata qualità) ma la uso solo per guidare le fotografie oppure per osservar i pianeti col un rifrattore apocromatico "corto" che non raggiunge il massimo ingrandimento possibile con l’oculare più corto che possiedo.