¿Qué es un Telescopio Reflectante? Definición, ventajas y desventajas

Telescopio reflector

Los astrónomos profesionales, astrofísicos y astrónomos aficionados utilizan el dispositivo óptico conocido como telescopio. Existen dos tipos de telescopios para observar el cosmos a través del espectro de luz visual: los refractantes y los reflectantes. El enfoque de esta lección es el telescopio reflector. Entonces, ¿qué es un telescopio reflector?

Un telescopio reflector es un dispositivo óptico que utiliza conjuntos de espejos para ampliar objetos distantes. Un telescopio reflector utiliza específicamente uno o un conjunto de espejos curvos o cóncavos para dirigir la luz a un punto focal donde la imagen se puede observar a través de una lente ocular. Un punto focal es el punto en el que la luz refractada o reflejada redirigida desde lados opuestos de un espejo o lente se encuentra y se cruza. La distancia que recorre la luz antes de llegar a su punto focal es la distancia focal de la lente, espejo o telescopio. Los telescopios reflectores utilizan espejos y, por lo tanto, utilizan la reflexión para redirigir la luz hacia un punto focal con el fin de ampliar una imagen. Suele haber un espejo primario, que es el espejo cóncavo más grande que refleja y magnifica la luz, y un espejo secundario, que redirige la luz hacia el ocular.

El astrónomo y matemático escocés James Gregory inventó por primera vez el telescopio reflector, que describió en su libro Optica Promota en 1663. El telescopio reflector de Gregory constaba de dos espejos cóncavos: uno grande con un agujero llamado abertura, a través del cual pasa directamente la luz. al ocular y un espejo cóncavo más pequeño en el centro del telescopio que refleja la imagen a través del mismo orificio y al ojo.

Aunque James Gregory fue el primero en inventar el telescopio reflector, su diseño no fue tan popular como otros. De todos modos, el telescopio reflector fue un invento importante y sigue siendo el principal dispositivo de luz óptica o visual utilizado por los astrónomos para observar el cosmos y sus objetos celestes.

Telescopio Newtoniano

Isaac Newton también contribuyó a los posibles diseños de telescopios reflectores. El telescopio de Newton se conoce como telescopio newtoniano. El telescopio newtoniano es un telescopio reflector que utiliza un espejo grande, único y cóncavo en la parte posterior del telescopio que refleja la luz hacia un punto focal que está interrumpido por una lente más pequeña, central y angular bien posicionada. Esta lente refleja la luz enfocada hacia un ocular que es perpendicular al resto del sistema. El telescopio newtoniano se diferencia del gregoriano en la ubicación del ocular y en la falta de un agujero en su gran espejo cóncavo. Además, el espejo secundario gregoriano y más pequeño también es cóncavo, mientras que el espejo secundario de Newton es plano y angulado.

Si bien el diseño gregoriano todavía se utiliza hoy en día, principalmente para pequeños telescopios de observación, el diseño de telescopio newtoniano es el más popular entre los astrónomos aficionados y los fabricantes de telescopios aficionados por algunas razones ventajosas.

Ventajas del telescopio newtoniano

La principal ventaja del diseño newtoniano para el telescopio reflector es que es el diseño menos costoso y más fácil de fabricar. Esto se debe a que sólo requiere un espejo convexo o parabólico, y no es necesario fabricar el espejo con una abertura, lo que complica el proceso de fabricación y añade gastos. Además, el espejo secundario es más económico de fabricar porque puede ser un simple espejo plano. Este tipo de diseño facilita incluso los proyectos de construcción casera de telescopios reflectores.

Además de la fabricación, el diseño newtoniano del telescopio reflector también está libre de un fenómeno conocido como aberración cromática, que es un problema al que se enfrentan los telescopios refractores. Los telescopios refractores utilizan lentes convexas o hiperbólicas en lugar de espejos. La luz se refracta o se desvía a través de una lente porque cuando la luz pasa de un medio menos denso (el aire) a un medio más denso (la lente de vidrio), se ralentiza, lo que hace que cambie de ángulo y se refracte. Sin embargo, debido a que la luz se compone de diferentes colores, que son simplemente diferentes frecuencias de luz, estas diferentes frecuencias cambian o se refractan en ángulos ligeramente diferentes. Esto puede hacer que el usuario vea la imagen multiplicada y multicolora porque cada color termina en un punto focal ligeramente diferente. La reflexión no crea esta aberración cromática porque la reflexión de los espejos no requiere que la luz cambie de un medio a otro. La luz viaja por el aire durante todo su recorrido hacia el ojo del usuario en lugar de tener que atravesar un vidrio como en un telescopio refractor.

Desventajas del telescopio newtoniano

El telescopio reflector tiene algunas desventajas, y algunas son específicas del diseño newtoniano:

• Aunque el diseño newtoniano del telescopio reflector no enfrenta problemas de aberración cromática, sí tiene un problema de aberración diferente que es desventajoso para una buena calidad de imagen. El uso de espejos parabólicos o cóncavos crea una aberración que puede describirse como fuera de eje, cuando los sujetos u objetos de la imagen se alargan o ensanchan hacia los bordes.
• Además, debido a que el diseño newtoniano (y otros diseños) tiene su espejo secundario en el centro del telescopio y entre el espejo cóncavo y el sujeto observado, esto provoca que la porción central de la imagen quede obstruida.
• La estructura de soporte del espejo secundario que lo mantiene suspendido y centrado en el telescopio también provoca picos de difracción que aparecen como un efecto de explosión estelar, donde líneas brillantes se extienden fuera de la fuente de luz, como una estrella.
• El diseño newtoniano, aunque simple y económico, enfrenta el problema de requerir relaciones de distancia focal específicas con respecto a la distancia entre el espejo primario y secundario, y la distancia entre el espejo secundario y el ocular. Si la alineación y las proporciones se salen de su lugar, la calidad de la imagen se reducirá y será necesario volver a alinear los espejos.

Telescopio Cassegrain

Otro diseño de telescopio reflector conocido como telescopio Cassegrain se ha atribuido al sacerdote católico Laurent Cassegrain, quien publicó el diseño en 1672. El telescopio reflector Cassegrain utiliza un diseño similar al telescopio gregoriano, con una ligera diferencia. El Cassegrain utiliza un gran espejo cóncavo primario que tiene una abertura en el centro, como el diseño gregoriano; sin embargo, su espejo secundario es convexo o hiperbólico. Este diseño permite que una distancia focal larga de un espejo cóncavo esté dentro de un tubo o telescopio más pequeño porque la lente secundaria convexa permite que el punto focal esté convenientemente detrás del espejo primario donde se puede colocar un ocular.

Se hizo otra adición al diseño de Cassegrain, el telescopio Schmidt-Cassegrain. Este diseño utiliza una lente en la parte frontal del tubo del telescopio para ayudar a mejorar la calidad de la imagen.

Los telescopios Cassegrain todavía se utilizan como telescopios ópticos en la astronomía profesional y amateur. Además, este diseño también es útil para ampliar otro tipo de “luz”, las ondas de radio. Los diseños Cassegrain también se utilizan para antenas de radio y radiotelescopios.

Resumen de la lección

En general, los telescopios reflectores son dispositivos ópticos que utilizan uno o un conjunto de espejos para ampliar objetos distantes. Estos telescopios son una herramienta importante utilizada por astrónomos, astrofísicos, observadores y astrónomos aficionados. La invención del telescopio reflector se atribuye al astrónomo James Gregory. El diseño gregoriano del telescopio reflector utiliza un gran espejo primario cóncavo que magnifica y refleja la luz, y un espejo secundario cóncavo que hace pasar la luz reflejada a través de la abertura u orificio en el centro del espejo primario.

El telescopio newtoniano reemplaza el espejo secundario cóncavo por un espejo plano y en ángulo que refleja la luz hacia un ocular perpendicular al sistema. Esto elimina la necesidad de una apertura.

El telescopio Cassegrain reemplaza el espejo secundario con un espejo convexo que redirige la luz a través de una abertura en el espejo primario hacia un punto focal que está convenientemente detrás del espejo primario. El telescopio Schmidt-Cassegrain añade una lente correctora en la parte frontal del tubo del telescopio, lo que permite mejorar la calidad de la imagen.