Como Funciona El Telescopio

¿Cómo funciona el telescopio?

Los espejos curvos y lentes convexos han sido utilizados desde hace muchísimo tiempo para concentrar la luz que nos llega del sol y así crear fuego; como es el caso de un lente de rocas cristalinas encontrado en excavaciones en Nimrud, ciudad real de los asirios. Algunos escritos antiguos conocidos acerca de la luz tienen que ver con la refracción; desviamiento de los haces de luz al atravesar un líquido o un vidrio, y con la reflexión; rebote de un haz de luz al encontrarse con una superficie lisa como un espejo.

Para comprender el funcionamiento de un telescopio, es necesario saber que los telescopios se dividen en dos tipos; refractores, que su funcionamiento se basa en el uso de lentes exclusivamente y reflectores que utilizan un espejo para concentrar la luz; a su vez ambos tipos se dividen en diferentes modelos. El componente óptico principal de un telescopio, si es refractor se conoce como objetivo o si es reflector como espejo primario. En los telescopios reflectores, el espejo más pequeño que hace converger la luz, se conoce como diagonal o simplemente como secundario.

Telescopios Reflectores: Cuatro de los más populares diseños ópticos,

(a) foco Newtoniano, (b) foco primario, (c)foco Cassegrain y (d)foco Coudé.

La apertura de un telescopio es el diámetro del haz de luz que entra en él, que eventualmente llega al punto de observación (foco). La apertura es normalmente del mismo diámetro que el objetivo o espejo primario del telescopio. La distancia entre el objetivo o el espejo primario y su foco es conocida como la distancia focal (f). La forma curva de las superficies ópticas determina la distancia focal. Una notación compacta y muy recurrente para describir la distancia focal de un telescopio es la razón que existe entre la distancia focal y el diámetro del telescopio, que se expresa como f/ (número de la razón). Por ejemplo un telescopio de 15 cm de apertura y una distancia focal de 120 cm, tiene una razón focal de 8 y su espejo es f/8.

Focos y distancias focales: un lente convergente (a) o un espejo cóncavo (b) causan que los haces paralelos de luz converjan al foco.

Los astrónomos usan combinaciones de pequeños lentes para examinar la imagen que se forma en los telescopios. Los oculares son intercambiables, según las necesidades del observador. Los telescopios modernos que se usan con fines de investigación no utilizan oculares simples, sino que son arreglos muy complejos de lentes, electrónica y piezas mecánicas, que por lo general ya no se denominan oculares, pueden ser: espectrógrafos, fotómetros, cámaras CCD (Charge Coupled Device), etc. Este tipo de instrumentos tienen relaciones muy concretas de distancias focales.

La pupila de nuestro ojo puede variar de dimensión de 5 a 7 mm, cuando uno se asoma por un telescopio, directamente por su ocular, y el diámetro de la pupila de salida del telescopio es mayor a este intervalo, el ojo no capta toda la luz. La magnificación, en el caso de telescopios que usan oculares simples para la visualización de objetos celestes, se da por la simple razón que existe entre la distancia focal del telescopio y la distancia focal de su ocular. Al ser los oculares intercambiables, se pueden lograr varias magnificaciones con el mismo telescopio. Un dato interesante de los componentes ópticos (lentes y espejos), es que tienen una eficiencia menor al 100 %, no toda la luz que incide en ellos es reflejada al foco, por lo que la magnificación se ve limitada por; el número de lentes por los que la luz pasa; la calidad con la que están hechos; el tipo de vidrio; etc.

A lo largo de la historia, los primeros refractores, después los primeros reflectores, refractores de nuevo, y más recientemente reflectores de nuevo.

Oculares

El ocular es la parte del telescopio que transforma los rayos de luz concentrados, en imágenes visibles para el ojo humano. Los oculares, son sistemas ópticos de varias lentes que permiten además modificar el aumento. La distancia focal (distancia media entre el objetivo y el foco) del ocular es el factor que nos permite conocer el aumento del sistema óptico. A mayor longitud focal del ocular, menor aumento se conseguirá y viceversa. La gran mayoría de los telescopios tienen la facilidad de que el ocular sea intercambiable, lo cual permite cambiar la amplificación del telescopio. Los oculares para telescopio vienen marcados con su distancia focal generalmente en milímetros. Para calcular el aumento con un ocular dado, se divide la distancia focal del espejo primario entre la distancia focal del ocular. Es decir:

Aumentos = df espejo primario (mm) / df ocular (mm)

Mientras menor sea la distancia focal del ocular, mayor serán los aumentos. No obstante, con mayores aumentos, las imágenes pierden luz, por tanto se debe buscar la mejor combinación para obtener el mejor aumento para una calidad de imagen adecuada.

Los oculares difieren tanto en su tamaño (amplificación) como

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