Telescópio refletor

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Um telescópio refletor é um telescópio óptico que usa uma combinação de espelhos curvos e planos para refletir a luz e formar uma imagem.[1][2]

História[editar | editar código-fonte]

Réplica do segundo telescópio feito por Newton e apresentado a Royal Society de Londres em 1672.

É comum atribuir-se a Isaac Newton a invenção do telescópio refletor, porém na verdade o grande mérito de Newton foi o de ter sido o primeiro a construir um telescópio refletor capaz de rivalizar com os refratores de sua época. Antes de Newton, Zucchi, Cavalieri, Mersenne, Descartes e Gregory, todos consideraram alguma forma de telescópio que usasse espelhos côncavos e lentes convexas, mas nenhum deles chegou, efetivamente, a construir um.[3][4]

Uma tentativa séria de construção partiu de Zucchi em 1916, o telescópio deveria possuir o espelho primário côncavo inclinado com respeito ao tubo, de forma que a imagem seria formada lateralmente, fora do tubo, para evitar a interferência da cabeça do observador. Porém em função da baixa qualidade do espelho produzido, nunca chegou a ser construído.[3][4]

Newton projetou seu telescópio refletor com o intuito de sanar o problema da aberração cromática, existente em todos os telescópios refratores (até a invenção da lente acromática). O telescópio de Newton usava um espelho primário côncavo e um secundário plano e inclinado de 45o, assim a imagem formava-se na lateral do tubo, onde era colocada a ocular. Seu primeiro instrumento foi construído em 1668, mas permaneceu praticamente desconhecido. Tratava-se de um instrumento pequeno, o espelho primário possuía 3,4 cm de diâmetro e uma distância focal de 16 cm, usava uma ocular plano-convexa, produzindo um aumento de 35 vezes. O espelho era metálico, feito de uma liga de cobre e estanho e a despeito das imperfeições que ocasionavam aberração esférica, o próprio Newton afirmava que seu desempenho era igual ou melhor que refratores de 120 cm de distância focal da época, embora fosse menos luminoso.[3][4]

No outono de 1671, Newton construiu um segundo telescópio com as mesmas características, mas de melhor qualidade, que foi apresentado à Royal Society de Londres em 11 de Janeiro de 1672, gerando grande interesse.[3][4]

Tipos de telescópios refletores[editar | editar código-fonte]

Os telescópios refletores podem ser divididos em dois grandes grupos, de acordo com o tipo de objetiva: [1][2]

  • Refletores: objetiva constituída por um espelho;
  • Catadióptricos (ou mistos): objetiva constituída por um espelho e uma lente corretora.

Refletores[editar | editar código-fonte]

Diagrama de um telescópio de Newton ou newtoniano.

Dentro da primeira categoria (refletores) podem-se destacar:

  • Telescópio de Newton (ou newtoniano): é constituído por um espelho primário côncavo e um secundário plano, inclinado 45o com respeito ao eixo do tubo. A curvatura do primário corresponde a um parabolóide de revolução. Essa forma evita a aberração esférica, que ocorre se sua curvatura fosse esférica. O espelho secundário (plano) é normalmente cortado na forma de uma elipse. Neste telescópio, a luz entra pelo tubo, reflete-se no espelho primário e converge para o espelho secundário, que está antes do foco do primário. O secundário por sua vez, reflete a luz lateralmente através de uma abertura no tubo do telescópio onde se encontra a ocular.[1][2]
Diagrama de um telescópio Cassegrain.
  • Telescópio Cassegrain: foi inventado em 1672 pelo francês Cassegrain, de quem se sabe pouco, pois é referido como Guillaume Cassegrain ou Jacques Cassegrain[5], também como Jean Cassegrain, físico e astrônomo[1]. Alguns dizem que era professor no College of Chartres[2], outros que era um escultor com inclinações astronômicas.[6]

Neste telescópio o espelho primário é côncavo com a forma de um parabolóide e o secundário é convexo e hiperbolóide. Após a reflexão no primário, a luz converge para o secundário sendo então refletida novamente em direção ao primário, passando por um furo existente no centro deste, chegando à ocular situada na parte traseira do tubo. Embora tenha sido inventado no mesmo ano que o telescópio de Newton, só veio a ser uma realidade prática muito mais tarde, em função da complexidade na construção de seus espelhos. A maioria dos grandes telescópios modernos é do tipo Cassegrain.[1][5]

Atualmente existem diversas variantes do Cassegrain, diferindo do original em função do tipo de curvatura de seus espelhos, como por exemplo o Dall-Kirkham, cujo espelho primário é elipsoidal e o secundário é esférico e o Ritchey-Chrétien, com primário hiperbolóide e secundário também hiperbolóide, como é o caso do telescópio espacial Hubble.[1]

Diagrama de um telescópio de Gregory ou gregoriano.
  • Telescópio de Gregory: em 1663 (nove anos antes do telescópio de Newton), o matemático e astrônomo escocês James Gregory propôs um telescópio com uma combinação de dois espelhos, um primário côncavo parabolóide e um secundário também côncavo elipsoidal. Porém, também devido a dificuldades na confecção dos espelhos, este telescópio jamais chegou a ser construído em sua época.[3][4]

Neste instrumento, a luz é refletida pelo espelho primário, convergindo para o secundário, sendo que o foco do primário está antes do secundário (uma diferença com respeito ao Cassegrain), sendo refletida de volta ao primário passando por um furo no centro deste e chegando em uma ocular. Diferentemente do Cassegrain e de todos os telescópios atuais, a imagem é direita (não invertida), pois o secundário provoca uma segunda inversão.[1]

Diagrama de um telescópio schiefspiegler ou Kutter.
  • Telescópio Schiefspiegler: este tipo de telescópio possui o espelho primário côncavo inclinado com respeito ao tubo, com um espelho secundário convexo instalado fora do tubo, portanto evitando o bloqueio de parte da luz incidente no primário, como no caso do Cassegrain.

Foi desenvolvido pelo alemão Anto Kutter, que entre 1950 e 1960 construiu vários destes instrumentos, nomeando-os de shiefspieglers (em alemão "espelhos inclinados").[1]

Catadióptricos[editar | editar código-fonte]

A segunda categoria de telescópios refletores são os catadióptricos, nos quais é utilizado uma lente corretora à frente do espelho primário côncavo. A função desta lente é remover a aberração esférica causada pelo espelho primário. Dessa forma pode-se utilizar espelhos de forma esférica que além de mais simples de fabricar que os parabólicos, apresentam um maior campo de observação. Sistemas que usam apenas lentes são conhecidos como dióptricos e sistemas que usam apenas espelhos como catóptricos, daí o nome catadióptricos adotado por estes instrumentos mistos.[1][2]

Nesta categoria podem-se citar:

Diagrama de um telescópio Schmidt-Cassegrain.
  • Telescópio Schmidt-Cassegrain: trata-se de um telescópio Cassegrain que usa um espelho primário de forma esférica e com uma lente corretora de formato peculiar, colocado à sua frente. Esta lente foi inventada por pelo óptico russo-alemão Bernhard Voldemar Schmidt em 1930, e possui a sua região central convergente enquanto nas regiões periféricas é divergente e é destinada à correção da aberração esférica do espelho primário.[1][2]
  • Telescópio Schmidt-Newtoniano: trata-se essencialmente de um telescópio de Newton com espelho primário esférico e com uma lente Schmidt (descrita acima) à entrada do tubo para correção da aberração esférica. Normalmente a lente corretora é furada no centro onde possui um suporte para o espelho plano de 45o.[1][2]
Diagrama de um telescópio Maksutov-Cassegrain.
  • Telescópio Maksutov-Cassegrain: este instrumento é muito parecido com o Schmidt-Cassegrain, portanto possui um espelho primário côncavo esférico. Porém utiliza uma lente com forma de menisco à frente do espelho para a correção da aberração esférica. Trata-se de uma lente (menisco) com uma das faces côncava e a outra convexa e de fabricação mais simples que a lente de Schmidt. Foi inventado em 1941 pelo óptico russo Dmitrii Dmitrievich Maksutov e pelo óptico holandês Albert Bouwers, de forma independente, porém ficou conhecido pelo nome do primeiro.[1][2]
  • Telescópio Maksutov-Newton: trata-se de um telescópio de Newton com espelho primário esférico e com uma lente em forma de menisco tipo Maksutov (descrita acima) à entrada do tubo para correção da aberração esférica.[1]

Ver também[editar | editar código-fonte]

Commons
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Referências

  1. a b c d e f g h i j k l m Guilherme de Almeida (2004). «Cap.6: Os diferentes tipos de telescópios». Telescópios. Lisboa: Plátano Editora. ISBN 972-770-282-1 
  2. a b c d e f g h Maurício Rittner, ed. (1985). «Astronomia prática - atlas do céu». Astronomia (enciclopédia). São Paulo: Rio Gráfica 
  3. a b c d e Henry C. King (1955). The History of the telescope (em inglês). Londres: Charles Griffin & Company. p. 68-75 
  4. a b c d e R. N. Wilson (1996). «Cap.1 - Historical introduction». Reflecting Telescope Optics I (em inglês). [S.l.]: Springer. ISBN 3-540-58964-3 
  5. a b Kepler de Souza Oliveira Filho (2004). «Cap.29 - Telescópios». Astronomia e astrofísica 2 ed. São Paulo: Livraria da Física. p. 456-457. ISBN 85-88325-23-3 
  6. Boris V. Barlow (1975). The astronomical telescope (em inglês). Londres: Chapamn & Hall Ltd. p. 15-16. ISBN 0-85109-440-6