Tudo sobre telescópios refratores

Que associação a maioria das pessoas tem com a palavra "telescópio"? Muito provavelmente, eles imaginam um refrator de lente - um tubo longo e uma lente. É por isso que hoje nos deteremos em mais detalhes sobre esse tipo de tecnologia óptica.

Primeiro, um pouco de teoria. O objetivo do telescópio é maximizar e visualizar claramente o objeto de observação. Todos os dispositivos são subdivididos em refletores e refratores. A técnica mais simples é um refrator. Seu princípio de funcionamento é baseado na refração da luz no momento em que os raios passam através da lente.

Os modelos mais simples incluem um par de lentes. Um deles atua como lente, responsável pela refração dos raios e sua posterior fixação em um único ponto. A outra nada mais é do que uma ocular comum, que permite visualizar a imagem resultante.

Assim, a lente de um dispositivo telescópico oferece uma visualização bastante reduzida de um objeto à distância. A partir daí, a imagem entra na ocular, que funciona como uma lupa. Em alguns modelos, a ocular não é posicionada ao longo do eixo do tubo, mas é montada perpendicularmente. Nesse caso, a imagem da lente vai para a ocular através da lente refrativa.

Você precisa entender a diferença entre um refrator e um telescópio refletor. O principal componente do refletor é um espelho côncavo. Ele combina todos os feixes em um único feixe e, em seguida, usando um sistema de espelhos e prismas adicionais, o redireciona para a ocular. Vários modelos aqui também oferecem uma ocular perpendicular equipada com uma lente refrativa.

Esses modelos não precisam de configuração adicional. Tudo o que é exigido do usuário é foco. Ao mesmo tempo, a abertura óptica é limitada, o que dificulta a observação de corpos celestes de fraca luminosidade. É melhor ver a Lua, estrelas emparelhadas e planetas por meio de um refrator em uma noite clara.

Vários fatores são atribuídos aos benefícios dos refratores.

• A capacidade de transmitir a maior parte dos raios de luz coletados para a ocular. Isso se compara favoravelmente aos refletores de espelho.

• Com o mesmo diâmetro de lente, a imagem nos refratores é mais clara e brilhante do que nos refletores. Isso se deve à maior transmissão de luz.

• Os refratores não fornecem um espelho secundário, ele esconde parte do espaço útil da lente... Além disso, o caminho dos raios de luz é direcionado diretamente para a ocular. Ele não reflete várias vezes nos espelhos, portanto, a clareza e o contraste da imagem não se deterioram.

• Todas as peças estão firmemente encaixadas, portanto, as lentes não precisam ser ajustadas. A caixa está firmemente fechada - isso cria uma proteção eficaz contra poeira. Os refletores não têm essa vantagem.

Ao mesmo tempo, os refratores têm suas desvantagens.

Em primeiro lugar, é o chamado cromatismo - aberração cromática, isto é, distorção. O efeito se manifesta na aparência de um brilho colorido ao redor do objeto em questão. Quanto mais brilhante for o corpo celestial, maior será esse brilho. Além disso, o cromatismo aumenta em proporção direta ao diâmetro da lente e também aumenta com a diminuição da distância focal.

Esse fenômeno levou ao fato de que uma grande ampliação não está disponível em modelos de refratores baratos. Os primeiros astrônomos tentaram combater a aberração cromática criando telescópios nos quais a distância focal era de vários metros.

Os refratores são caracterizados por uma abertura limitada. Portanto, é aconselhável adquirir um modelo cujo diâmetro comece a partir de 120 mm ou mais. No entanto, a partir desse limite, o custo da ótica aumenta drasticamente. E se a abertura for pequena, os objetos do espaço profundo parecerão opacos. É por isso que o escopo dos refratores é limitado a objetos brilhantes, como a lua.

O primeiro modelo de refrator telescópico foi criado em 1609 pelo famoso cientista Galileu. O famoso astrônomo soube da criação de um telescópio pelos holandeses, soube calcular o segredo de seu dispositivo e, com base nele, inventou o primeiro modelo de telescópio, que as pessoas começaram a usar para se familiarizar com os corpos celestes. A abertura desse dispositivo era de 4 cm, o fator de ampliação era de 3 e a distância focal era de cerca de 50 cm.

Claro, esse modelo não pode ser chamado de perfeito. Em termos de parâmetros técnicos, está muito aquém da ótica moderna. Mas, apesar disso, nos primeiros dois anos de observação do céu, Galileu foi capaz de encontrar manchas no Sol, montanhas na Lua, bem como 4 satélites de Júpiter. Ele também viu alguns "apêndices" do planeta Saturno. É verdade que o cientista não conseguiu estabelecer a natureza de um fenômeno tão surpreendente - mais tarde foi provado que se trata de anéis que circundam o planeta.

Por 4 séculos, os telescópios refratores foram repetidamente aprimorados e modernizados. Os dispositivos modernos são muito diferentes dos primeiros modelos. Vamos conhecer as versões mais famosas.

O design do telescópio de Galileu foi baseado no uso de duas lentes. O difusor funcionava como uma ocular, o coletor era usado como uma objetiva. Esta estrutura permitiu obter uma imagem vertical invertida. No entanto, estava gravemente distorcido. Hoje, esse modelo não é procurado, embora possa ser encontrado em binóculos de teatro.

Em 1611, Johannes Kepler melhorou ligeiramente a invenção de Galileu. Para fazer isso, ele mudou a lente difusora na ocular para uma coletora - assim, o campo de visão foi aumentado, mas a imagem foi transmitida de cabeça para baixo. As vantagens do refrator Kepler incluem a presença de uma imagem intermediária, seu plano possibilitou a colocação de uma escala de medida no dispositivo.

Em sua essência, todos os modelos de telescópios modernos são construídos no tipo de tubo Kepler. Suas desvantagens incluem apenas o efeito da aberração cromática, que por muitos anos eles vêm tentando nivelar reduzindo a abertura relativa do tubo.

A situação mudou em 1758, quando os refratores-acromáticos foram criados na Inglaterra.... O esquema Galileo foi tomado como base, mas as lentes foram substituídas - o design da óptica acromática fornece uma lente especial emparelhada com diferentes parâmetros de refração. Isso tornou possível eliminar amplamente a aberração cromática.

Os instrumentos mais modernos são telescópios apocromáticos.... Eles são muito mais caros do que os acromáticos, então ninguém os usou até o século XX. Eles fornecem imagens de alta qualidade, esse efeito é obtido através do uso de materiais especiais caros. Técnicas aprimoradas minimizaram o acromatismo. Apenas o olho treinado de uma pessoa que freqüentemente observa o espaço pode ver uma borda tênue - e então, apenas sob condições de observação desfavoráveis.

Detenhamo-nos com mais detalhes nas características dos modelos mais populares de telescópios refratores.

Este telescópio será um excelente presente para quem está dando os primeiros passos na astronomia.... Ele fornece uma imagem invertida e é montado em um monte azimute fácil de usar. O modelo é adequado para explorar os planetas do sistema solar, estudar as crateras lunares e conhecer as paisagens terrestres. Permite que você veja o espaço profundo, mas a imagem é menos detalhada.

Outro modelo para crianças ou astrônomos novatos, ideal para o primeiro contato com os corpos celestes. O telescópio é fácil de montar, inclui todos os acessórios básicos de controle do refrator e até mesmo crianças podem aprender a operá-lo. A ótica poderosa permite que você observe os planetas, a Lua e objetos terrestres.

As lentes são iluminadas, feitas de vidro. Devido a isso, a imagem, mesmo com uma ampliação significativa, é contrastante e nítida. Para estudar objetos espaciais, um localizador óptico é usado em uma aproximação quíntupla. Este refrator vira a imagem de cabeça para baixo. Portanto, o kit inclui adicionalmente um espelho elétrico diagonal, que permite corrigir a distorção da imagem.

A montagem azimutal é fácil de operar e permite que o refrator seja apontado para o objeto de estudo o mais rápido possível. O equipamento óptico é fixado em um tripé de metal com pernas ajustáveis, para que um observador de qualquer altura possa ajustar o telescópio por si mesmo. Além do tripé, é acoplado um bloco de acessórios, que pode acomodar uma bússola, um mapa do céu estrelado, além de oculares adicionais e outros itens necessários ao trabalho.

Um telescópio fácil de usar que pode ser usado como uma luneta normal. Permite que você veja bem a Lua e os objetos no solo. A vantagem do modelo é a grande quantidade de folheados e outros acessórios, portanto, não há necessidade de comprá-los à parte.

O modelo PolarStar II 700 / 80AZ é muito popular.

O detentor do recorde de dimensões entre todos os telescópios refratores é o modelo montado em Paris em 1900 para a Exposição Mundial... O diâmetro de sua objetiva era de 1,25 m, e o comprimento do tubo em si ultrapassava 60 m. Porém, devido ao grande peso e às dimensões colossais, o dispositivo óptico foi fixado horizontalmente e estaticamente - o que não permitiu observação, portanto, após 9 anos, o produto foi desmontado.

O maior telescópio moderno é um modelo alojado no Observatório Yerkes em Chicago. O tamanho da lente objetiva corresponde a 1,1 m, esta técnica permite estudar até objetos do sistema solar que estão muito distantes da Terra. O refrator foi fabricado em 1897, na mesma época em que o Observatório Yerkes foi inaugurado.

Grandes telescópios refratários também estão localizados em: Potsdam Astrophysical Institute, Lick, Pulkovo, Observatórios de Greenwich, bem como em Nice, Archenhold e Allegheny. O telescópio James Clark Maxwell, localizado no Havaí, EUA, a uma altitude de 4200 m, é bastante conhecido.