telescópios

Telescópios

telescopio refletor newtoniano, montagem dobsoniana, D=180mm f=1260mm

O telescópio foi inventado na Holanda, no século 17. Em 1609 Galileu Galilei realizou a primeira observação astronômica com o instrumento recém-criado.
As funções principais de um telescópio são coletar luz dos objetos, tornando possivel a visualização até dos mais fracos, aumentar o tamanho angular destes objetos, aumentando então a resolução e medir a posição destes objetos. Os telescópios podem coletar luz através de lentes nos telescópios refratores e através de espelhos nos refletores.

esquema de um telescópio refrator (esquerda) e de um refletor newtoniano(direita) com seus principais componentes.

Os refratores são compostos basicamente por duas lentes, a objetiva e a ocular. A distancia entre a ocular e o plano focal pode ser ajustada de forma a focalizar o objeto que se observa.
Um dos problemas que ocorrem em refratores é a chamada aberração cromática, onde a imagem é decomposta em diversos comprimentos de onda (ou cores), ou seja, as cores não convergem da mesma forma no ponto focal. Quando vemos a imagem da Lua em um telescópio que possui este problema notamos que a borda de um dos lados do astro fica avermelhada e a oposta azulada. A aberração cromática pode ser corrigida usando conjuntos de lentes.

Nos refletores a luz é coletada com o uso de espelhos. Os refletores podem ser newtonianos, cassegrains ou coudé. Os refletores são os telescópios mais utilizados na astronomia profissional.

Vamos definir alguns parâmetros que caracterizam um telescópio:

representação de um telescópio refrator

- Diâmetro da objetiva (D) ou abertura do telescópio.
- Distância focal (f), que é a distância entre a objetiva e o ponto onde se forma o foco.
- Razão de abertura (F), definida como sendo a razão entre a abertura do telescópio e a distância focal. Este parâmetro determina o quanto de luz o intrumento pode coletar, quanto mais próximo de 1, mais luz o telescópio coleta, diminuindo o tempo de exposição para uma fotografia, por exemplo. Em astronomia e em fotografia a razão de abertura pode ser denotada como f/n, onde n é o inverso de F.
- Aumento (w), que é definido pela razão entre a distância focal da ocular f' e a da objetiva ou espelho f,ou seja,
w = f' / f - Poder de resolução (q), determina a mínima separação angular entre dois objetos, em radianos, para que estes possam ser resolvidos com o instrumento. A resolução teórica é dada por:
q = 1,22 l / DMas na prática, podemos separar dois objetos quando a distância angular, em radianos, entre eles é dada por:
q > l / D - Aumento máximo (w_max), é dado por:w_max = D / 1mm devemos evitar aumentos muito fortes porque a imagem tende a perder a resolução.
- Aumento mínimo (w_min), dado por:w_min = D / donde d é o diâmetro da pupila do olho, que é cerca de 6mm quando dilatada (no escuro) e 2mm no claro.

Os telescópios possuem basicamente duas montagens, a equatorial e a azimutal. Na azimutal o telescópio possui movimento em altura e azimute (direção paralela a horizontal). Na montagem equatorial o eixo do telescópio é alinhado com o eixo polar, de forma que necessitamos de apenas movimento em uma direção para acompanhar um astro enquanto que na azimutal precisamos fazer ajustes em duas direções.

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