Telescopios ópticos. La tentación del duelo
2006/09/01 Lasa Oiarbide, Aitzol - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria
La historia revela que el descubrimiento tuvo lugar en la fábrica de un fabricante de gafas holandesas. Mientras jugaba, uno de los jóvenes colaboradores participó en una lente convexa y cóncava en cada mano. Antes de llegar al ojo del joven, la luz pasó por la lente convexa y la cóncava respectivamente. El joven vio entonces los objetos lejanos como si estuvieran más cerca.
Es cierto que este efecto se puede conseguir con una sola lente o lente convexa. Es decir, con una lupa podemos ver pequeños detalles de los sellos o estudiar la morfología de un insecto. Y la lupa es sólo una lente convexa. Pero si la lupa se aleja mucho del papel, las letras, además de crecer, se deforman. Ésa es la función de la lente cóncava, la de dejar sin efecto la deformación que inevitablemente ha producido la lente convexa al aumentar la imagen.
Esta deformación de la luz a su paso por una lente se denomina refracción. Es decir, al pasar de un medio a otro, la luz cambia de dirección de propagación. En este caso la refracción se debe a la diferente densidad del aire y del vidrio y a la torsión de la lente de vidrio.
Telescopios de refracción
El telescopio de refracción no es más que un dispositivo que utiliza el efecto refracción, es decir, un tubo con la lente convexa y la cóncava en ambos extremos. Se mira por la lente cóncava o ocular y se coloca el extremo con la lente convexa o apertura de lentes hacia el objeto que se quiere ver ampliado.
Cuanto mayor es el diámetro de la lupa, más grande es el precinto. Pues lo mismo ocurre con la apertura de lentes del telescopio de refracción. Cuanto mayor sea el diámetro, mayor será el aumento del telescopio, lo que permitirá ver cosas más alejadas. Se verán cosas más lejanas, pero siempre en cierta medida. Esto se debe a que cuanto mayor es el diámetro de la apertura de lentes, más caro es el telescopio de refracción.
Telescopios de reflexión
Cuando la luz entra por el tubo, se encuentra con el espejo principal. Este espejo es cóncavo y dirige la luz hacia otro espejo más pequeño y plano. La misión de este segundo espejo es dirigir la luz deformada por el espejo principal hacia el ocular.
La similitud entre ambos tipos de telescopios es evidente. Aunque uno usa lentes y el otro espejos, lentes y espejos convexos o cóncavos deforman la luz y aumentan las imágenes.
Aberración y distancia focal
En los telescopios de reflexión, la luz se refleja en los espejos y cambia de dirección. Sin más. Por el contrario, en los telescopios de refracción la luz se deforma por la ventana. Esto produce un efecto denominado aberración cromática. Este efecto se puede describir mediante este sencillo experimento.
La luz blanca de una linterna debe proyectarse sobre un prisma de vidrio. Una vez hecho esto, la luz blanca se descompone en una especie de arco iris. Pues la lente del telescopio de refracción hace lo mismo. Descompone la luz blanca en la luz de colores y a este efecto se le denomina aberración cromática.
La distancia desde la apertura de lentes al foco se denomina distancia focal. Este concepto es importante porque afecta directamente al aumento del telescopio. En definitiva, el aumento es directamente proporcional a la distancia focal de la apertura de lentes e inversamente proporcional a la distancia focal del ocular.
No obstante, para obtener el mismo diámetro que la apertura de lentes, los telescopios de reflexión sólo tienen un tubo más corto. Esto, por supuesto, tiene ventajas económicas, ya que se necesita menos material para construir el telescopio. Por supuesto, esta ventaja es significativa a la hora de construir el edificio de un telescopio gigante. Por si fuera poco, los espejos son más baratos que las lentes --no se necesita la misma cantidad de material para hacer la superficie o el volume- y, al no dispersarse la luz en función de la longitud de onda, los telescopios espejos no sufren aberraciones cromáticas.
El problema para explorar el cielo es la atmósfera
La aberración cromática no es el único inconveniente que sufriremos al utilizar el telescopio. En caso de querer inspeccionar estrellas o astros, las fluctuaciones del aire atmosférico
pueden distorsionar la imagen. Hay que pensar que hay varios kilómetros de atmósfera sobre la superficie terrestre y que el aire atmosférico se mueve a gran velocidad.
Ante este problema hay una única solución. Cuanto más alto se coloca el telescopio, menos atmósfera estará entre los astros y el objetivo y, por tanto, menos distorsión. De ahí que la mayor parte de los observatorios astronómicos se sitúen en alta montaña. Por ejemplo, el mirador situado en el Cerro Paranal de Chile se encuentra a una altura de 2.665 metros.
Y si esto es poco, el telescopio puede introducirse en una nave espacial y enviarse a la atmósfera para que oree la Tierra. De esta manera, se han acabado los problemas que puede causar la atmósfera. El telescopio de reflexión Hubble lleva años tomando imágenes de galaxias lejanas alrededor de la Tierra. Pero hay pocos telescopios como el Hubble, entre otros motivos porque son caros y tienen problemas de mantenimiento y manejo.
Pero sin sacar de la vista la banda del espectro electromagnético, los telescopios ópticos siguen siendo muy utilizados para el estudio de estrellas y astros.
