Cuantas Lentes Tiene Un Telescopio?

Telescopio refractor

Un telescopio refractor típicamente contiene dos lentes: la lente del objetivo y la lente del ocular.

Un telescopio refractor consta de un objetivo y un ocular. Es importante que el objetivo tenga un diseño acromático (doble lente con una cámara de aire). El diámetro del objetivo es decisivo para la capacidad de captación de luz de tu telescopio.

• La lente principal se llama objetivo. Recoge luz de estrellas y planetas.
• Esta lente genera una imagen real dentro del telescopio.
• El ocular amplía la imagen producida por el telescopio y crea una imagen virtual para que el ojo enfoque.
• Un ocular colocado en el punto focal amplía la imagen.

Refractores (telescopios de lentes) suelen estar formados por un objetivo compuesto por dos lentes separadas por una cámara de aire (lentes acromáticas). El objetivo recoge la luz entrante y la enfoca en el punto focal. Un ocular colocado en el punto focal amplía la imagen. La distancia entre el objetivo y el punto focal se denomina distancia focal.

El telescopio que utiliza lentes debe tener una lente convexa ya que puede magnificar los objetos al doblar la trayectoria de luz. Las lentes cóncavas se utilizan para aumentar la longitud focal en algunos diseños del telescopio.

Objetivo y ocular

Objetivo

Reúne y enfoca la luz entrante para hacer visibles los objetos celestes débiles.

Ocular

Amplía la imagen producida por el telescopio y crea una imagen virtual para que el ojo enfoque.

Cada telescopio presenta un punto focal distinto, en función de la curvatura de sus espejos o lentes. Solo con la distancia focal ya se consigue un pequeño factor de aumento. Pero, para poder ver la imagen necesitamos acoplar un ocular. Podemos entender los oculares como una lupa que se encarga de aumentar la imagen justo en el punto focal.

Los aumentos en un telescopio son provistos por los oculares, los cuales se ubican en el plano focal del instrumento. Los oculares son intercambiables y el aumento logrado con cierto ocular dependerá de la distancia focal del ocular y de la distancia focal del telescopio.

1. Factor de aumento (FA) = distancia focal del objetivo (Fob) / distancia focal del ocular (Foc)
2. A = Fob / Foc
3. Aumentos = focal telescopio (mm) / focal ocular (mm)

Si, por ejemplo, utiliza un telescopio de 1000mm con un ocular de 5mm de distancia focal, obtendremos un factor de aumento de 200.

Por ejemplo: un telescopio de 1000 mm de distancia focal en donde se utilice un ocular de 25 mm de focal, brindará 40 aumentos (40x).

Lentes de los oculares

• Kellner: tres lentes, campo de visión de 45°, bueno para mayor aumento, mínimos defectos de color.
• Ortoscópico: cuatro lentes, imágenes nítidas, campo plano, campo de visión de 40°-45°, baja pérdida de luz.
• Plössl: cuatro lentes, campo de visión de 50°, distancia ocular corta y asequible en distancias focales pequeñas.
• Huygens: dos lentes, campo de visión de 40°, apto para proyección solar, diseño antiguo.
• Erfle: cinco lentes, hasta 68° de campo de visión, base para muchos oculares de amplio campo de visión.
• Nagler: siete elementos de lente, campo de visión de 80°, reduce los defectos de la imagen, excelente para la visualización del cielo profundo.

Súper Ramsden (SR)

Diseño simple de dos lentes, funciona bien pero tiene un campo de visión pequeño.

Kellner (K)

Diseño de tres lentes, mayor campo de visión, fácil de usar.

Plössl (P)

Diseño de cuatro lentes, amplio campo de visión, gran calidad de imagen y contraste.

Alivio ocular largo: cómodo para usuarios de gafas, distancia ocular de 16-20 mm, popular entre los astrónomos aficionados.

El mejor ocular tiene la distancia focal, el campo de visión y la buena calidad óptica adecuados. Ayuda a que lo que ves sea nítido.

El uso de un gran aumento no siempre muestra más detalles, por lo que es necesario encontrar un buen equilibrio.

Telescopios de espejos

En los reflectores (telescopios de espejos), la función del objetivo la desempeña un espejo primario cóncavo (parabólico). Este espejo se encuentra en la parte trasera del tubo. También recoge la luz entrante y la concentra en el punto focal. Entre el punto focal —donde se coloca el ocular— y el espejo principal, hay un espejo secundario que redirige la luz concentrada hacia el ocular.

Los espejos en los telescopios reflectantes son cóncavos, se fabrican de esa manera para que puedan reflejar todos los rayos de luz que entran en el tubo del telescopio y los concentran en un solo punto.

• En un reflector newtoniano, la luz se desvía lateralmente en un ángulo de 45°.
• El ocular suele situarse en la parte superior del tubo y el observador mira el telescopio desde un lado.
• En los telescopios cassegrain, el espejo principal tiene un orificio en el centro.
• El espejo secundario está montado de forma central en el trayecto óptico en el extremo frontal del tubo.
• Refleja la imagen de vuelta a través del orificio del espejo principal hacia la parte trasera del tubo, donde se encuentra el ocular.

Los reflectores newtonianos utilizan un espejo cóncavo que es esférico o, en versiones de mayor calidad, parabólico, cuya superficie está recubierta de aluminio. Los rayos de luz se reflejan en el espejo principal y, poco antes de alcanzar el punto focal, son desviados por un espejo secundario plano inclinado 45° en un ángulo de 90°, de modo que el punto focal se encuentra fuera del tubo principal, donde se coloca el ocular.

Óptica y captación de luz

Los telescopios utilizan este comportamiento para recoger la luz recibida de objetos celestes muy tenues y distantes. Para hacer eso, los espejos o lentes deben ser grandes. Cuanto más grandes sean los espejos o lentes, más luz podrá recoger y concentrar el telescopio. Esa luz es lo que vemos cuando miramos por el ocular de un telescopio.

Los primeros telescopios enfocaban la luz utilizando lentes. Los telescopios modernos utilizan espejos, porque son más ligeros y más fáciles de fabricar perfectamente lisos. Los espejos o lentes en un telescopio se conocen como la “óptica” de un telescopio. La óptica deben ser casi perfecta. Eso significa que los espejos y las lentes deben tener la forma correcta para concentrar la luz.

1. La apertura es la medida del diámetro del objetivo del instrumento, ya sea lentes o espejos.
2. La distancia focal se trata de la distancia entre el objetivo del telescopio (lente o espejo) y el plano focal.
3. La razón focal se calcula dividiendo la distancia focal del telescopio por el diámetro del objetivo, en las mismas unidades.
4. F/D = F (mm) / D (mm)

La óptica de un telescopio es fundamental para determinar cuánta luz se recoge y con qué nivel de detalle se puede observar un objeto celeste. Los factores más importantes son la apertura (diámetro de la lente o del espejo) y la calidad de los componentes ópticos.

Cuanto mayor sea la apertura, más luz podrá captar el telescopio. Esto es especialmente importante para la observación de objetos débiles como nebulosas, cúmulos estelares o galaxias. Al mismo tiempo, la calidad óptica influye en la nitidez y el contraste de la imagen.

Reflexión y refracción

Los rayos de luz cambian de dirección, siguiendo trayectorias geométricas específicas, cuando se reflejan en una superficie (reflejo) o cuando pasan de un medio transparente a otro, como en el caso de las lentes (refracción).

• La ley de reflexión establece que, cuando la luz se refleja en una superficie lisa, el ángulo del rayo reflejado es igual al ángulo del rayo incidente.
• Los espejos curvos como los que se encuentran en telescopios pueden enfocar la luz, ya que cada rayo se refleja hacia un punto específico denominado foco del espejo curvo.
• Cuando la luz viaja a través de un medio transparente y se encuentra con el límite con un segundo medio transparente, la luz cambia su dirección; es decir, se refracta.
• Los rayos de luz que pasan a través de una lente se doblan al tocar ambas superficies de la lente.
• Los rayos de una fuente de luz inicialmente paralela pueden ser redirigidos por una lente para converger en un punto en el espacio, formando una imagen enfocada.

Ahora que conocemos los 2 tipos principales de telescopios, veamos qué sucede si combinamos espejos y lentes en un mismo telescopio. Estos se llaman telescopios “catadióptricos” y en ellos, la luz experimenta tanto refracción como reflexión.

Los telescopios reflectantes y refractivos tienen sus componentes pintados con material especial para hacer que la refractividad o reflectividad de sus ópticas sean más eficiente.

Aumentos y apertura

En teoría, el factor de aumento puede ser inmensurable. Pero queda limitado por la apertura del objetivo. La pupila de salida desempeña un papel fundamental. Se trata del diámetro del haz de rayos que sale del ocular y entra en el ojo.

Aumento mínimo

El factor de aumento mínimo está limitado por la apertura del telescopio. A este respecto, la pupila de salida no puede ser de más de 7mm, que generalmente es el diámetro máximo que puede alcanzar la pupila del ojo humano.

Amín

Amín = apertura en mm / 7

Aumento óptimo

El aumento óptimo se alcanza con una pupila de salida del ocular de entre 0,7 y 0,8mm.

Aópt

Aópt = apertura en mm / 0,7

Aumento máximo

Amáx = apertura x 2

Pongamos un ejemplo práctico: si utilizamos un telescopio con objetivo de 200mm de apertura, el mínimo aumento razonable sería de un factor aproximado de 28. Si la apertura del telescopio fuese más grande, entonces el aumento mínimo también sería más alto. Y al revés, en telescopios más pequeños, más bajo.

Cada telescopio tiene su propio límite de aumento. Es dos veces la apertura del objetivo. Sin embargo, no podrá (y tampoco deberá) alcanzarlo todas las noches. Hay que tener en cuenta que ese “nivel superior” de aumento solo permite disfrutar de la observación cuando el objeto es lo suficientemente luminoso y las turbulencias atmosféricas son perfectas.