miércoles, 13 de octubre de 2010

instrumentos de astronomia

Se denomina telescopio al instrumento óptico que permite ver objetos lejanos con mucho más detalle que a simple vista. Es herramienta fundamental de la astronomía, y cada desarrollo o perfeccionamiento del telescopio ha sido seguido de avances en nuestra comprensión del Universo.
Gracias al telescopio —desde que Galileo en 1609 lo usó para ver a la Luna, el planeta Júpiter y las estrellas— el ser humano pudo, por fin, empezar a conocer la verdadera naturaleza de los objetos astronómicos que nos rodean y nuestra ubicación en el Universo.
¿Como funciona?
El aparato se concentra en un pequeño campo del paisaje terrestre o estelar, mucho menor que el que abarca la visión humana.
Capta de allí una mayor cantidad de luz que el ojo humano, a través de un “objetivo”, un dispositivo, que puede ser un lente o un espejo, capaz de concentrar los rayos luminosos en un plano focal, de la misma forma como la cornea y el cristalino del ojo proyectan la imagen que vemos en la retina del ojo. De esta forma permite que recibamos desde esa zona visual más luz, o fotones, que las que permite nuestra pupila. Nuestra pupila se dilata hasta un máximo de 4 mm, lo que es muy poco considerando la falta de luz en la noche o los pocos fotones que nos llegan de objetos muy lejanos. El telescopio actua como una pupila artificial capaz de recoger mucha más luz que nuestra pupila natural.
La primera función, que determina el área o tamaño del “campo visual”, depende de la “distancia focal”, la distancia entre el objetivo y el plano focal. Mientras más corta es esta distancia observamos un campo mayor, por el contrario mientras más larga sea esta distancia menor será el campo de visión. Es como acercarse o alejarse de una ventana, mientras más cerca estemos, más paisaje exterior podremos ver a través de ella, por el contrario si nos ubicamos más lejos, menor será el área del paisaje que podremos ver. 
Clases de telescopios
Refractor:
Se compone de una LENTE principal que proyecta (refracta) la luz sobre el ocular. La lente está colocada en la parte delantera (superior) del tubo y el ocular en el otro extremo.
Reflector:
En este caso, la luz es REFLEJADA por un espejo que proyecta la luz sobre un espejo diagonal (secundario) que refleja la luz a 90º. El ocular, en este caso, se situa en la parte delantera del tubo (a un costado), mientras el espejo principal (primario) está alojado en el fondo (parte inferior)
Captadioptico:
Es básicamente un telescopio compuesto que utiliza tanto lentes como espejos. Existen varios diseños. En concreto éste se trata del sistema Schmidt-Cassegrain. La luz penetra en el tubo a través de una lente correctora, viaja hasta el fondo del tubo, donde es reflejada por un espejo, y vuelve hasta la "boca" del tubo. Aquí, es de nuevo reflejada por otro espejo y enviada al fondo del tubo. Pasa a traves de un orificio que posee el espejo primario e incide en el ocular, colocado detrás. Su ventaja radica en su relativo pequeño tamaño en relación a su distancia focal.
Principales elementos que utilizan
Los principales son: lentes espejos prismas, redes de dispercion, mediante una conveniente combinacion de estos elemento se obtienen telescopios de diversa complejidad.
Aberracion esferica y cromatica
Cromatica:
La distancia focal de una lente depende del índice de refracción de la sustancia que la forma y de la geometría de sus superficies. Puesto que el índice de refracción de todas las sustancias ópticas varía con la longitud de onda, la distancia focal de una lente es distinta para los diferentes colores. En consecuencia, una lente única no forma simplemente una imagen de un objeto, sino una serie de imágenes a distancias distintas de la lente, una para cada color presente en la luz incidente. Además, como el aumento depende de la distancia focal, estas imágenes tienen tamaños diferentes. La variación de la distancia imagen con el índice de refracción se denomina aberración cromática longitudinal y la variación de tamaño de la imagen es la aberración cromática lateral.
Esferica:
La aberración esférica es un defecto de los espejos y las lentes en el que los rayos de luz que inciden paralelamente al eje óptico, aunque a cierta distancia de éste, son llevados a un foco diferente que los rayos próximos al mismo; La aberración esférica es una aberración de tipo monocromático de tercer orden que afecta de manera diferente a cada longitud de onda.
Este efecto es proporcional a la cuarta potencia del diámetro de la lente o espejo e inversamente proporcional al cubo de la longitud focal siendo mucho más pronunciado en sistemas ópticos de corta focal, como en las lentes de un microscopio. En los telescopios ópticos antiguos se utilizaban instrumentos de larga focal para reducir el efecto de la aberración esférica.
Objetivo y ocular
El ocular es un tipo de lente usada en instrumentos ópticos tales como microscopios y telescopios, que se antepone al ojo del observador para ampliar la imagen del objetivo que éste observa.
Existen diferentes tipos de oculares:
  • Oculares negativos: Participan en la formación de la imagen primaria y por tanto no sirven de lupa
  • Oculares positivos: Aumentan la imagen por si sola. La imagen primaria solo la forma el objetivo y por tanto sirven de lupa.
  • Compensadores: Corrigen alguna aberración
  • De medida: Incorporan rejas graduadas para medir el tamaño de las partículas observadas. 
Razon Focal
La razón focal (o F/D) es el índice de cuan luminoso es el telescopio. Esta medida esta relacionada con la focal y el diámetro del objetivo. Cuanto mas corta es la distancia focal y mayor el objetivo, mas luminoso será el telescopio. Esta característica es aplicable en astrofotografía y no en la observación visual. Visualmente, si trabajamos con el mismo diámetro y los mismos aumentos, la imagen será igual de luminosa sin importar la razón focal del sistema óptico.Es el cociente entre la distancia focal (mm) y el diámetro (mm).