Telescopios ópticos. A tentación do duelo
2006/09/01 Lasa Oiarbide, Aitzol - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria
A historia revela que o descubrimento tivo lugar na fábrica dun fabricante de lentes holandesas. Mentres xogaba, un dos mozos colaboradores participou nunha lente convexa e cóncava en cada man. Antes de chegar ao ollo do novo, a luz pasou pola lente convexa e a cóncava respectivamente. O mozo viu entón os obxectos afastados coma se estivesen máis cerca.
É certo que este efecto se pode conseguir cunha soa lente ou lente convexa. É dicir, cunha lupa podemos ver pequenos detalles dos selos ou estudar a morfología dun insecto. E a lupa é só una lente convexa. Pero se a lupa afástase moito do papel, as letras, ademais de crecer, se deforman. Esa é a función da lente cóncava, a de deixar sen efecto a deformación que inevitablemente produciu a lente convexa ao aumentar a imaxe.
Esta deformación da luz ao seu paso por unha lente denomínase refracción. É dicir, ao pasar dun medio a outro, a luz cambia de dirección de propagación. Neste caso a refracción débese á diferente densidade do aire e do vidro e á torsión da lente de vidro.
Telescopios de refracción
O telescopio de refracción non é máis que un dispositivo que utiliza o efecto refracción, é dicir, un tubo coa lente convexa e a cóncava en ambos os extremos. Mírase pola lente cóncava ou ocular e colócase o extremo coa lente convexa ou apertura de lentes cara ao obxecto que se quere ver ampliado.
Canto maior é o diámetro da lupa, máis grande é o precinto. Pois o mesmo ocorre coa apertura de lentes do telescopio de refracción. Canto maior sexa o diámetro, maior será o aumento do telescopio, o que permitirá ver cousas máis afastadas. Veranse cousas máis afastadas, pero sempre en certa medida. Isto débese a que canto maior é o diámetro da apertura de lentes, máis caro é o telescopio de refracción.
Telescopios de reflexión
Cando a luz entra polo tubo, atópase co espello principal. Este espello é cóncavo e dirixe a luz cara a outro espello máis pequeno e plano. A misión deste segundo espello é dirixir a luz deformada polo espello principal cara ao ocular.
A similitude entre ambos os tipos de telescopios é evidente. Aínda que un usa lentes e o outro espellos, lentes e espellos convexos ou cóncavos deforman a luz e aumentan as imaxes.
Aberración e distancia focal
Nos telescopios de reflexión, a luz reflíctese nos espellos e cambia de dirección. Sen máis. Pola contra, nos telescopios de refracción a luz se deforma pola xanela. Isto produce un efecto denominado aberración cromática. Este efecto pódese describir mediante este sinxelo experimento.
A luz branca dunha lanterna debe proxectarse sobre un prisma de vidro. Una vez feito isto, a luz branca descomponse nunha especie de arco iris. Pois a lente do telescopio de refracción fai o mesmo. Descompón a luz branca na luz de cores e a este efecto denomínaselle aberración cromática.
A distancia desde a apertura de lentes ao foco denomínase distancia focal. Este concepto é importante porque afecta directamente ao aumento do telescopio. En definitiva, o aumento é directamente proporcional á distancia focal da apertura de lentes e inversamente proporcional á distancia focal do ocular.
No entanto, paira obter o mesmo diámetro que a apertura de lentes, os telescopios de reflexión só teñen un tubo máis curto. Isto, por suposto, ten vantaxes económicas, xa que se necesita menos material paira construír o telescopio. Por suposto, esta vantaxe é significativa á hora de construír o edificio dun telescopio xigante. Aínda por riba, os espellos son máis baratos que as lentes --non se necesita a mesma cantidade de material paira facer a superficie ou o volume- e, ao non dispersarse a luz en función da lonxitude de onda, os telescopios espellos non sofren aberracións cromáticas.
O problema paira explorar o ceo é a atmosfera
A aberración cromática non é o único inconveniente que sufriremos ao utilizar o telescopio. En caso de querer inspeccionar estrelas ou astros, as fluctuaciones do aire atmosférico
poden distorsionar a imaxe. Hai que pensar que hai varios quilómetros de atmosfera sobre a superficie terrestre e que o aire atmosférico móvese a gran velocidade.
Ante este problema hai una única solución. Canto máis alto colócase o telescopio, menos atmosfera estará entre os astros e o obxectivo e, por tanto, menos distorsión. Por iso é polo que a maior parte dos observatorios astronómicos sitúense en alta montaña. Por exemplo, o miradoiro situado no Cerro Paranal de Chile atópase a unha altura de 2.665 metros.
E se isto é pouco, o telescopio pode introducirse nunha nave espacial e enviarse á atmosfera para que oree a Terra. Desta maneira, acabáronse os problemas que pode causar a atmosfera. O telescopio de reflexión Hubble leva anos tomando imaxes de galaxias afastadas ao redor da Terra. Pero hai poucos telescopios como o Hubble, entre outros motivos porque son caros e teñen problemas de mantemento e manexo.
Pero sen sacar da vista a banda do espectro electromagnético, os telescopios ópticos seguen sendo moi utilizados paira o estudo de estrelas e astros.
