Telescopio óptico
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Un telescopio óptico es un tipo de telescopio que capta y enfoca luz, principalmente de la parte visible del espectro electromagnético, para crear una imagen aumentada. Esta imagen puede ser vista directamente, o servir para hacer una fotografía o para recoger datos a través de sensores de imagen electrónica. Hay tres tipos básicos de telescopios ópticos:
- Refractores, que utilizan lentes (dióptricos)
- Reflectores, que utilizan espejos (catóptricos)
- Catadióptricos, que combinan lentes y espejos
La capacidad de captar luz de un telescopio y su sensibilidad para poder resolver detalles pequeños están directamente relacionadas con el diámetro de su objetivo (la lente primaria o el espejo que captan y enfocan la luz). Cuanto más grande es el objetivo, más luz recibe el telescopio y mayor es el detalle de las imágenes captadas.Plantilla:Cita requerida
Básicamente, también se consideran telescopios otros dispositivos más pequeños, diseñados para otro tipo de observaciones no necesariamente astronómicas: los prismáticos, utilizados en actividades como la ornitología, la navegación, el reconocimiento militar y en los espectáculos deportivos; los teodolitos, utilizados en topografía; o los propios teleobjetivos dispuestos en todo tipo de cámaras, que también pueden emplearse en astronomía observacional.
Sumario
Historia
El telescopio es más un descubrimiento de los artesanos del vidrio que la invención de un científico. y las propiedades de la refración y la reflexión de la luz eran conocidas desde la antigüedad. Los filósofos de la Grecia clásica ya habían desarrollado teorías y leyes acerca de esta clase de fenómenos. Estos conocimientos fueron preservados y expandidos en el mundo islámico medieval, que había alcanzado un grado de desarrollo significativamente adelantado en la época de la invención del telescopio en Europa, El primer paso significativo para la invención del telescopio fue el desarrollo de la fabricación de lentes para corregir la visión defectuosa, primero en Venecia y Florencia en el siglo XIII, y más tarde en los Países Bajos y en Alemania. Es en Holanda en 1608 donde se registró la aparición de los primeros telescopios ópticos (refractores). La invención es atribuida a los fabricantes de lentes Hans Lippershey y Zacharias Janssen de Middelburg, y al fabricante de instrumentos ópticos Jacob Metius
Principios
El esquema básico es que el elemento primario que recibe la luz, el objetivo (1) (la lente convexa o el espejo cóncavo utilizados para captar la luz), enfoca los rayos procedentes de un objeto distante (4) a un plano focal donde forma una imagen real (5). Esta imagen puede ser grabada o vista a través de un ocular (2), que actúa como una lente de aumento. El ojo (3) entonces percibe una imagen virtual aumentada e invertida (6) del objeto.
Variantes de diseño
Muchos tipos de telescopios pliegan o desvían la trayectoria óptica mediante espejos secundarios o terciarios. Estos pueden ser parte integral del diseño óptico (telescopio newtoniano, reflector de Cassegrain o tipos similares), o sencillamente pueden colocarse en el ocular o en el detector en una posición más conveniente. Otros diseños de telescopio también pueden utilizar lentes o espejos adicionales especialmente diseñados para mejorar la calidad de imagen sobre un campo de visión más amplio.
Características
Las especificaciones de diseño determinan las características del telescopio y cómo actúa opticamente. Varias propiedades de las especificaciones pueden cambiar con el equipamiento o los accesorios utilizados con el telescopio; como las lentes de Barlow, los prismas acodados y los ocular. Estos accesorios intercambiables no alteran las especificaciones del telescopio, aunque modifican de alguna manera sus propiedades, como la magnificación, la resolución angular y el campo de visión.
Superficie resoluble
La superficie resoluble a través de un telescopio óptico se define como la menor área limitada distinguible de la superficie de un objeto astronómico. Es un concepto análogo al de resolución angular, pero difiere en su definición: en vez de la capacidad de separación entre fuentes de luz puntuales, hace referencia al área física que puede ser resuelta. Una manera típica de expresar esta característica es la capacidad de distinguir elementos de determinado tamaño, como cráteres de la Luna o manchas solares. La expresión que utiliza la fómula viene dada por la suma de dos veces el poder de resolución
Superficie resoluble
La superficie resoluble a través de un telescopio óptico se define como la menor área limitada distinguible de la superficie de un objeto astronómico. Es un concepto análogo al de resolución angular, pero difiere en su definición: en vez de la capacidad de separación entre fuentes de luz puntuales, hace referencia al área física que puede ser resuelta. Una manera típica de expresar esta característica es la capacidad de distinguir elementos de determinado tamaño, como cráteres de la Luna o manchas solares. La expresión que utiliza la fómula viene dada por la suma de dos veces el poder de resolución
Los telescopios de investigación actuales tienen varios instrumentos para elegir, como:
- Generadores de imágenes, de diferentes respuestas espectrales
- Espectrógrafos, útiles en diferentes regiones del espectro
- Polarímetros, que detectan la polarización de la luz
El fenómeno óptico de la difracción establece un límite a la resolución y a la calidad de imagen que un telescopio puede alcanzar, que es el área efectiva del Disco de Airy, lo que limita la cercanía de dos discos de este tipo. Este límite absoluto se llama límite de difracción, que puede ser aproximado por resolución óptica, por el límite de Dawes o por el límite de resolución de Sparrow. Este límite depende de la longitud de onda de la luz estudiada (de modo que el límite para la luz roja llega mucho antes que el límite para la luz azul) y por el diámetro del espejo del telescopio. Esto significa que un telescopio con un cierto diámetro de espejo puede resolver teóricamente hasta cierto límite a una cierta longitud de onda. Para los telescopios convencionales basados en la Tierra, el límite de difracción no es relevante para telescopios de más de 10 cm. En cambio, la alteración de las condiciones de visibilidad, o el desenfoque causado por la atmósfera, establecen el límite de resolución práctico. Pero en el espacio, o si se usa óptica adaptativa, a veces es posible alcanzar el límite de difracción. En este punto, si se necesita una mayor resolución en esa longitud de onda, se debe construir un espejo más grande o realizar síntesis de apertura, usando una matriz de telescopios cercanos.
En los últimos años, se han desarrollado con buenos resultados varias tecnologías para superar las distorsiones causadas por la atmósfera en telescopios terrestres. Véase óptica adaptativa, desmoteado de imagen e interferometría óptica.
