Telescópio refractor

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Um telescópio refrator

telescópio refrator, também chamado de 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.

Telescópio apocromático

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]

Telescópio de Galileu[editar | editar código-fonte]

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:

  • Observou crateras e montanhas na Lua;
  • As manchas solares;
  • Os quatro principais satélites de Júpiter;
  • As fases de Vênus;
  • A constituição estelar da Via Láctea;

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Ampliação angular[editar | editar código-fonte]

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: 

Onde,

  •     é a distância focal da lente objetiva;
  •     é a distância focal da lente ocular.[6]

Vantagens[7][8][editar | editar código-fonte]

  • Estabilidade da imagem: geralmente a imagem telescópio refrator é mais estável, visto que o seu tubo é fechado, não possuindo diferença de ar dentro do tubo.
  • Estabilidade na distância focal: por estar em um tubo fechado, não existe muitas mudanças da qualidade da imagem no decorrer da observação e, por isso, a distância focal tende a ficar fixa. Isso é um fator interessante para medidas micrométricas e fotográficas durante a noite inteira.
  • Redução dos efeitos de deformação: a flexão e expansão da objetiva é menor do que nos espelhos, devido às diferenças de temperaturas durante a noite. Sendo assim, a qualidade da imagem tende a ser melhor. ​
  • Manutenção mínima: as objetivas são permanentes, desde que bem usadas. Num pequeno telescópio refrator, 60mm ou 80mm, a objetiva tende a ficar intacta e imóvel durante anos.

Problemas do Telescópio Refrator[9][10][editar | editar código-fonte]

  • Aberração cromática:

Um dos problemas do Telescópio Refrator, é a forte aberração cromática que ele possui, ou seja, as cores que formam a luz branca são decompostas pela lente, interceptando o eixo óptico em diversos pontos diferentes. Para diminuir um pouco a aberração cromática os construtores de telescópios começaram a produzir objetivas com distâncias focais extremamente grandes, assim, à medida que aumentamos a distância focal, às cores que compõem a luz branca encontram o eixo óptico em pontos mais próximos. Entretanto, isso é muito caro, e para resolver esse problema, os telescópios refratores atuais contam com um sistema de duas lentes, a primeira, uma biconvexa, de menor densidade e uma plano-côncava, com vidro de maior densidade. Essas lentes são conhecidas como objetivas aromáticas.


  • Dimensões inconvenientes: com o objetivo de reduzir o cromatismo desses telescópios, precisa-se de distâncias focais muito grandes, de 15 a 20 vezes o tamanho da abertura óptica. Para uma objetiva de 20 cm, por exemplo, seriam necessários tubos de 3 a 4 metros de comprimento. O instrumento se torna, assim, pesado e caro.
  • Dificuldade na construção: os vidros usados nas objetivas desses telescópios devem ter excelente qualidade óptica e poucos ópticos se arriscam a fazê-los. Desse modo, refratores acima de 15 cm se tornam muito caros.
  • Alto custo: normalmente as boas objetivas de telescópios refratores são de 4 a 10 vezes mais caras que o equivalente espelho refletor.
  • Lentes: há uma enorme dificuldade em fazer uma lente de vidro sem imperfeições dentro dela e com uma curvatura perfeita em ambos de seus lados.
Telescópio refrator

Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências

  1. «Telescópios - Refratores». www.telescopios.site. Consultado em 25 de setembro de 2018. 
  2. Sebastião Santiago Filho. «Telescópios Refratores». Sebastião Santiago Filho. Consultado em 16 de dezembro de 2015. 
  3. Luís André de Lima (3 de dezembro de 2013). «Museu Virtual do Telescópio» (PDF). PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS. Consultado em 16 de dezembro de 2015. 
  4. Sebastião Santiago Filho. «Telescópios Refratores». Consultado em 16 de dezembro de 2015. 
  5. «Telescópios-Refratores». Consultado em 08 de agosto de 2018.  Verifique data em: |acessodata= (ajuda)
  6. Fundamentos de Física, Halliday e Resnick (2012). Fundamentos de Física. [S.l.: s.n.] ISBN 9788521619062 
  7. «Refratores ou Refletores? – CACEP». www.cacep.com.br. 24 de janeiro de 2009. Consultado em 27 de setembro de 2018. 
  8. eCommerce, SIS. «Entenda telescópios - Astrobrasil». www.astrobrasil.com. Consultado em 27 de setembro de 2018. 
  9. Oliveira, Ednilson (24 de janeiro de 2009). «Refratores ou Refletores?». Consultado em 21 de setembro de 2018. 
  10. «ENTENDA TELESCÓPIOS». Consultado em 21 de setembro de 2018. 
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