Cannocchiale e binocolo
Enciclopedia dei ragazzi (2005)
cannocchiale e binocolo
Strumenti con lenti per ingrandire gli oggetti lontani
Il cannocchiale nacque in Olanda dalla combinazione di due lenti. Galileo Galilei lo perfezionò e lo applicò all'astronomia. La costruzione di cannocchiali sempre più potenti incontrò presto seri problemi risolti da Isaac Newton. Con altre soluzioni si arrivò invece a ideare il binocolo
La nascita del cannocchiale
Si dice di solito che Galileo Galilei inventò il cannocchiale. In realtà, i primi cannocchiali comparvero in Olanda nei primi anni del Seicento ed erano formati da un piccolo tubo di ottone o di piombo: a un'estremità del tubo era inserita una lente convergente, come quella degli occhiali da presbite. Questa lente era rivolta verso l'oggetto da guardare ed era perciò detta lente oggettiva o obiettiva. All'altra estremità era invece inserita una lente divergente, quella degli occhiali da miope. Questa seconda lente doveva essere messa davanti all'occhio. Era perciò detta lente per l'occhio o oculare.
I primi cannocchiali ingrandivano gli oggetti lontani appena due o tre volte. Nel 1609 Galileo combinò lenti più potenti fino a costruire un cannocchiale da 30 ingrandimenti. Con questo strumento vide i monti e le valli della Luna, scoprì i quattro satelliti di Giove, l'esistenza di molte stelle invisibili a occhio nudo, e che Venere mostrava fasi simili a quelle lunari.
Il cannocchiale nel Seicento
Il cannocchiale 'galileiano' aveva un grande limite. Più era potente l'oculare, più il campo visivo del cannocchiale era ristretto. Per esempio, con un telescopio da 30 ingrandimenti Galileo abbracciava soltanto metà della Luna. Era perciò difficilissimo puntare un cannocchiale potente verso gli oggetti lontani.
Nel 1611 Johann Kepler (conosciuto anche come Keplero) sostituì la lente oculare divergente con una lente convergente. Il nuovo modello aveva un campo visivo molto più ampio e raggiungeva maggiori ingrandimenti. Unico inconveniente: le immagini prodotte dal nuovo cannocchiale apparivano capovolte. Il cannocchiale kepleriano fu realizzato e perfezionato da altri ottici e scienziati del Seicento e permise a Christiaan Huygens di scoprire gli anelli e il primo satellite di Saturno, e a Gian Domenico Cassini, astronomo italiano che lavorava in Francia, di scoprire altri quattro satelliti del pianeta.
Dal cannocchiale al telescopio
Come abbiamo visto, però, anche il cannocchiale kepleriano aveva alcuni difetti. In particolare, le immagini degli oggetti osservati apparivano disturbate da strani colori. Si scoprì che per attenuare questo difetto si dovevano costruire cannocchiali lunghissimi. Dal metro degli strumenti di Galileo si passò ai vari metri dei cannocchiali di Huygens, Giuseppe Campani e Johannes Hevelius. Quest'ultimo arrivò a costruire un cannocchiale di ben 40 m.
Cannocchiali così lunghi ponevano seri problemi di costruzione e costi elevati. Per poterli sollevare e dirigere verso un punto preciso del cielo occorrevano complicati armamentari di pali, funi, argani, carrucole, contrappesi, animali da tiro e moltissime persone. Solo dopo la metà del Seicento Isaac Newton scoprì che l'immagine di un cannocchiale era disturbata da colori perché la lente obiettiva separa i colori che compongono la luce. Newton concepì perciò un nuovo tipo di strumento: il moderno telescopio, in cui la lente obiettiva era sostituita con uno specchio curvo.
Dal cannocchiale al binocolo
Lo strumento tradizionale permetteva di osservare gli oggetti lontani con un solo occhio. Perché, allora, non usare anche l'altro occhio?
La prima proposta in tal senso fu fatta dal padre cappuccino Anton Maria Schyrle nel 1645. Questo strumento 'bioculare', o 'binoculare', era formato da due cannocchiali uguali affiancati. La combinazione produceva immagini più chiare e luminose, ma uno strumento da circa 15 ingrandimenti era lungo almeno un metro: a conti fatti era più scomodo da usare e molto più costoso di un cannocchiale tradizionale, visto che si dovevano costruire due cannocchiali esattamente uguali invece di uno solo!
Soltanto nel 1854 il genovese Ignazio Porro introdusse nel cannocchiale binoculare due prismi di cristallo rettangolari, in grado di rinviare avanti e indietro i raggi luminosi raccolti dalle lenti obbiettive dei due cannocchiali affiancati, permettendo di accorciare lo strumento e renderlo portatile. Era nato il moderno binocolo.
