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O telescópio refrator, também chamado de luneta ou luneta astronômica é um instrumento utilizado para observar objetos muito distantes. Em 1610, ele foi aprimorado pelas mãos do físico e astrônomo Galileu Galilei. Possui duas lentes do tipo convergente.
O funcionamento do aparelho pode ser explicado ao se analisar o comportamento da luz ao passar por essas lentes. A primeira lente que a luz encontra é a Objetiva, que ao receber os raios luminosos forma uma imagem real e invertida em um de seus focos. A segunda lente é a ocular que utiliza como seu objeto a imagem da lente objetiva. A ocular tem como finalidade aumentar a imagem formada pela primeira lente, de maneira que o observador possa visualizá-lá. A imagem formada pela lente ocular é vista pelo operador do telescópio será do tipo virtual e invertida.
As lentes usadas nos primeiros telescópios utilizavam lentes que causavam nas imagens formadas uma dispersão das cores. Esse fenômeno é chamado de aberração cromática. Em 1759, John Dollond, físico nascido na Inglaterra, solucionou essa imperfeição com a invenção da lente objetiva acromática. Ela é formada por duas lentes, uma bi-convexa e outra plano-côncava. A aberração cromática é corrigida, uma vez que o efeito provocado por uma das lentes é corrigido pela outra.
Outra técnica utilizada para a construção dos refratores com menos aberrações cromáticas, era a utilização de lentes objetivas com a distância focal maior. Isso possibilita que as cores que compõem o branco encontrem o eixo óptico em um ponto mais próximo, entretanto reduzia a qualidade da imagem e aumentava o tamanho do telescópio. Um exemplo desse tipo de instrumento foi o telescópio utilizado por Johann Hevelius[1] que apresentava uma objetiva pequena e com uma distância focal próxima de 20 metros.
No momento atual, existem lentes objetivas muito mais sofisticadas, por exemplo: as apocromáticas e semi-apocromáticas. Essas são constituídas por, pelo menos, três lentes conjugadas, o que aperfeiçoa ainda mais o funcionamento do aparelho. A mais empregada em binóculos e telescópios é a lente objetiva acromática do tipo Clairaut.[2][3][4]
O cientista italiano Galileu Galilei aperfeiçoou em 1610 a luneta para utilizar em seus estudos sobres os astros. Ele utilizou uma lente objetiva cromática (plano-convexa) e uma lente ocular divergente (plano-côncava) comum, que juntas formavam uma imagem não invertida.
A lente objetiva ficava a frente da ocular e era responsável por convergir os raios de luz paralelos ao eixo ótico para um ponto focal e os não paralelos para um plano focal. Ao passarem pela lente ocular os raios focalizados se tornavam paralelos novamente e os raios que não eram paralelos antes da de passarem pela lente convexa, continuam uma trajetória diagonal, porém com um ângulo em relação a o plano ótico maior do que o anterior, o que proporciona a ampliação da imagem.
Por ser um objeto pequeno e possuir uma lente de curta distância focal, o telescópio galileano não possuía muita nitidez por sofrer pela ação da aberração cromática. Porém, mesmo com imagens de pouca qualidade, Galileu Galilei fez várias descobertas utilizando esse telescópio:
A ampliação angular de um telescópio () é a razão entre o ângulo formado pela imagem produzida pelo telescópio e o ângulo dos raios luminosos provenientes do objeto distante em relação à visão do observador. Se levarmos em conta somente os raios limítrofes ao eixo central podemos dizer que:
Nesta expressão é a distância focal da lente objetiva e é a distância focal da lente ocular.[5]
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