Telescópios - Refratores
Refratores acromáticos e apocromáticos
O telescópio refrator trabalha com a refração e a luz passa através uma lente para formar a imagem. Este instrumento possui uma lente objetiva que capta a luz dos objetos e forma a imagem no foco. Logo atrás temos uma segunda lente chamada de ocular. A ocular funciona como uma lupa, aumentando a imagem formada pela objetiva. O telescópio refrator, também conhecido como luneta, foi aperfeiçoado pelo astrônomo e físico Galileu Galilei no ano de 1610. O telescópio utilizado por Galileu era um instrumento de pequenas dimensões e constituído por uma objetiva cromática (objetiva formada por uma lente convergente). Essa objetiva possui um grave problema que é a aberração cromática. As diferentes cores, que formam a luz branca, são decompostas e com isso os diferentes componentes cromáticos interceptam o eixo óptico em pontos diferentes. Um observador que usa este tipo de instrumento percebe algumas manchas coloridas em volta dos astros.
Esquema óptico de telescópio refrator com objetiva acromática.
A objetiva tipo Clairaut é mais usada em lunetas e binóculos.
Telescópio refrator com objetiva acromática.
Para diminuir um pouco a aberração cromática os construtores de telescópios começaram a produzir objetivas com distâncias focais extremamente grandes, pois à medida que aumentamos a distância focal as diferentes cores que compõem a luz branca encontram o eixo óptico em pontos mais próximos. Um exemplo desse tipo de instrumento foi o telescópio utilizado por Johann Hevelius que apresentava uma objetiva pequena e com uma distância focal próxima de 20 metros. Isso deixava o telescópio muito grande e com imagens de baixa qualidade devido ao aumento exagerado. Os telescópios refratores só começaram a atingir as dimensões atuais com a invenção da objetiva acromática. Esse tipo de objetiva foi proposta em 1733 por Chester More Hall e a primeira objetiva desse tipo foi feita por John Dollond em 1759.
Acima esquema óptico de uma objetiva simples (cromática). Ao lado modelo do telescópio refrator usado por Galileu Galilei no ano de 1610. O telescópio de Galileu era bem rudimentar e mesmo assim Galileu Galilei realizou várias descobertas importantes tais como: crateras e montanhas na Lua, as manchas solares, os quatro principais satélites de Júpiter, as fases de Vênus e a constituição estelar da Via Láctea.
Acima esquema óptico de uma objetiva acromática. Ao lado telescópio refrator moderno com objetiva acromática da marca Meade. Atualmente encontramos muitos telescópios refratores com objetivas de pequena razão focal (abaixo de F/D=10). A única vantagem desses refratores curtos é justamente a portabilidade, pois os aparelhos são bem compactos. Mas a redução da distância focal provoca um aumento da aberração cromática e alguns fabricantes de acessórios até fornecem filtros para reduzir essa aberração.
Luneta de Galileo.
Refrator moderno
A objetiva acromática é composta por duas lentes, a primeira é uma lente biconvexa e a segunda uma lente plano-côncava. Essas duas lentes são confeccionadas utilizando diferentes tipos de vidro. A primeira lente é confeccionada com um vidro menos denso e a segunda lente é feita com um vidro de maior densidade. Devido a maior densidade da segunda lente as diferentes cores sofrem um desvio interceptando o eixo óptico praticamente no mesmo ponto. Com isso a aberração cromática é bem reduzida.
Atualmente temos outras objetivas mais complexas como as apocromáticas e as semi-apocromáticas, ambas formadas por três lentes. Encontramos também diversos tipos de objetivas acromáticas e objetiva tipo Clairaut é a mais utilizada em binóculos e telescópios refratores destinados aos amadores.
Com uma objetiva apocromática de 1 metro de diâmetro e 19 metros de distância focal o refrator de Yerkes é a maior Luneta do mundo.