Armado de Telescopio

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Introducción

En este parcial se ha estudiado el funcionamiento de los espejos y la forma en la que estos reflejan la luz. Dependiendo del tipo, es como se les da uso y en este caso, para el proyecto realizado, se ocupó uno cóncavo.

        Los telescopios newtonianos son los que están conformados por un espejo primario cóncavo con gran radio de curvatura y uno secundario plano, donde los rayos de luz se reflejan para pasar por el tubo del ocular. Estos tienen un uso muy extendido debido a la gran precisión y definición de la imagen observada, además de que sirven para visualizar objetos con luz difusa y poco clara. Telescopios astronómicos como el Hubble tienen este principio de funcionamiento, otorgando al observador imágenes de objetos sumamente lejanos con gran claridad.

Objetivo

        El objetivo de este proyecto es entender cómo es que funcionan estos telescopios y como es que se construyen; armando uno con materiales de la cotidianeidad para lograr este objetivo. A continuación, se presentan el marco teórico que fundamenta los principios de funcionamiento que se utilizan para llevar esto a la realidad, el instructivo de armado del telescopio junto con los materiales que se utilizaron y las conclusiones del proyecto.

Marco Teórico

La óptica es la rama de la física que involucra el estudio del comportamiento y las propiedades de la luz, incluidas sus interacciones con la materia, así como la construcción de instrumentos que se sirven de ella o la detectan. La óptica generalmente describe el comportamiento de la luz visible, de la radiación ultravioleta y de la radiación infrarroja. Al ser una radiación electromagnética, otras formas de radiación del mismo tipo como los rayos X, las microondas y las ondas de radio muestran propiedades similares. 

La mayoría de los fenómenos ópticos pueden explicarse utilizando la descripción electrodinámica clásica de la luz. Sin embargo, la óptica práctica generalmente utiliza modelos simplificados. El más común de estos modelos, la óptica geométrica, trata la luz como una colección de rayos que viajan en línea recta y se desvían cuando atraviesan o se reflejan en las superficies. La óptica física es un modelo de la luz más completo, que incluye efectos ondulatorios como la difracción y la interferencia, que no se pueden abordar mediante la óptica geométrica.

Algunos fenómenos dependen del hecho de que la luz muestra indistintamente propiedades como onda y partícula. La explicación de estos efectos requiere acudir a la mecánica cuántica. Al considerar las propiedades de la luz similares a las de las partículas, se puede modelar como un conjunto de fotones individuales. La óptica cuántica se ocupa de la aplicación de la mecánica cuántica a los sistemas ópticos.

La óptica como ciencia es un campo muy relevante, y es estudiada en muchas disciplinas con las que está íntimamente relacionada, como la astronomía, varios campos de la ingeniería, la fotografía y la medicina (particularmente la oftalmología y la optometría). Las aplicaciones prácticas de la óptica se encuentran en una gran variedad de tecnologías, incluidos espejos, lentes, telescopios, microscopios, equipos láser sistemas de fibra óptica.

Óptica clásica

La óptica clásica se divide en dos ramas principales: la óptica geométrica (o de rayos) y la óptica física (u ondulatoria). En la óptica geométrica, se considera que la luz viaja en línea recta, mientras que, en la óptica física, la luz se considera como una onda electromagnética.

La óptica geométrica se puede ver como una aproximación a la óptica física que se aplica cuando la longitud de onda de la luz utilizada es mucho menor que el tamaño de los elementos ópticos en el sistema que se está analizando.

Óptica geométrica

La óptica geométrica, u óptica de rayos, describe la propagación de la luz en términos de "rayos" que viajan en línea recta, y cuyos caminos se rigen por las leyes de la reflexión y la refracción en los cambios de fase entre diferentes medios. Estas leyes descubiertas empíricamente​ se han utilizado de forma generalizada en el diseño de componentes e instrumentos ópticos.

Las leyes de reflexión y refracción pueden derivarse del principio de Fermat, que establece que "el camino recorrido entre dos puntos por un rayo de luz es el camino que se puede atravesar en el menor tiempo posible".

Reflexión[pic 6]

La reflexión es el cambio de dirección de una onda, que, al entrar en contacto con la superficie de separación entre dos medios cambiantes, regresa al punto donde se originó. Ejemplos comunes son la reflexión de la luz, el sonido y las ondas en el agua.

La reflexión se puede dividir en dos tipos: imagen especular y reflexión difusa. La reflexión especular describe el brillo de superficies como los espejos, que reflejan la luz de una manera simple y predecible. Esto permite la producción de imágenes reflejadas que pueden asociarse con una ubicación real (real) o extrapolada (virtual) en el espacio. La reflexión difusa describe materiales no brillantes, como papel o las rocas. Los reflejos de estas superficies solo se pueden describir estadísticamente, con la distribución exacta de la luz reflejada dependiendo de la estructura microscópica del material. Muchos reflectores difusos se describen o se pueden aproximar mediante la ley de Lambert, que describe superficies que tienen igual luminancia cuando se ven desde cualquier ángulo. Las superficies brillantes pueden dar una reflexión tanto especular como difusa.

En la reflexión especular, la dirección del rayo reflejado está determinada por el ángulo que forma el rayo incidente con el vector normal, una línea perpendicular a la superficie en el punto donde incide el rayo. Los rayos incidentes y reflejados y la normal se encuentran en un solo plano, y el ángulo entre el rayo reflejado y la superficie normal es el mismo que entre el rayo incidente y la normal.45​ Este fenómeno físico se conoce como imagen especular.

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