Telescopio refractor para niños
Un telescopio refractor es un tipo de telescopio que usa lentes para captar y enfocar la luz de objetos lejanos. Imagina que la luz de una estrella muy lejana viaja en líneas rectas hasta la lente principal del telescopio. Esta lente, llamada objetivo, dobla la luz (un proceso llamado refracción) y la concentra en un punto, formando una imagen más grande y brillante del objeto.
Estos telescopios son muy populares entre los aficionados a la astronomía y se usan también para observar el Sol (siempre con filtros especiales). Durante casi 300 años, desde el siglo XVII hasta principios del XX, fueron los instrumentos más importantes en los grandes observatorios del mundo.
Sin embargo, construir telescopios refractores muy grandes es complicado. Es difícil hacer lentes enormes que sean perfectas y lo suficientemente ligeras. Además, a veces pueden tener pequeñas burbujas de aire en el cristal que afectan la calidad de la imagen. También, el material de las lentes puede bloquear ciertas partes de la luz, lo que significa que no podemos ver todo el espectro de colores. Muchos de estos problemas se resuelven con los telescopios reflectores, que usan espejos en lugar de lentes.
Un problema común en los refractores es la aberración cromática, que hace que los colores se vean un poco borrosos. Esto se puede corregir con lentes especiales llamadas apocromáticas, pero son bastante caras.
Contenido
Historia de los Telescopios Refractores
El telescopio refractor fue el primer tipo de telescopio óptico. No se sabe con exactitud quién lo inventó primero. Hay escritos que sugieren que un prototipo pudo haber existido en la década de 1550. Sin embargo, los primeros ejemplos claros vienen de Italia en 1590 y de los Países Bajos alrededor de 1608.
Los Primeros Pasos: ¿Quién lo Inventó?
Giambattista della Porta mencionó un instrumento similar en su libro La Magie naturelle en 1589. Después, varias personas intentaron patentar el invento. Hans Lippershey fue el primero en mostrar un telescopio funcional con tres aumentos a finales de septiembre de 1608. Zacharias Janssen también fabricó un instrumento que se habría vendido en una feria en Fráncfort en septiembre de 1608. Otro posible inventor fue Jacob Metius de Alkmaar.
Galileo y el Cielo
Una vez que el telescopio se hizo conocido, varias personas, como Thomas Harriot y Christoph Scheiner, lo usaron para mirar el cielo a principios de 1609. Pero fue Galileo Galilei quien, a partir de agosto de 1609, realmente convirtió el telescopio en una herramienta fundamental para la observación astronómica.
Galileo se enteró del invento en Venecia y construyó su propia versión. Compartió los detalles de su invento en público y presentó su instrumento al Dogo Leonardo Donato. Él mismo fabricó sus lentes, logrando aumentos de 6, luego 20 y finalmente 30 veces. Gracias a su telescopio, Galileo descubrió las fases de Venus, los cráteres en la Luna y cuatro lunas orbitando Júpiter.
La Evolución de las Lentes
A medida que se construían telescopios más potentes, un gran problema era la aberración cromática, que causaba imágenes borrosas con halos de color. Para evitar esto, se diseñaron telescopios con lentes muy largas, lo que los hacía difíciles de manejar. Estas limitaciones llevaron al desarrollo de los telescopios de espejo, que mejoraron mucho con William Herschel a finales del siglo XVIII.
Sin embargo, el diseño de lentes acromáticas por John Dollond en el siglo XVIII cambió todo. Estas lentes usaban dos tipos de vidrio diferentes para corregir la aberración cromática. Esto dio inicio a la era de los "grandes refractores" en el siglo XIX.
La Carrera por el Telescopio Más Grande
Durante el siglo XIX, se fundaron muchos observatorios en todo el mundo que competían por tener el mejor telescopio. Esto llevó a una "carrera" para fabricar lentes cada vez más grandes. En solo 80 años (entre 1820 y 1900), el diámetro de las lentes pasó de 22.8 cm a 125 cm, alcanzando el límite técnico para los refractores.
Grandes fabricantes como G. & S. Merz, John Brashear, Carl Zeiss, los hermanos Henry y Alvan Clark & Sons (quienes hicieron la lente de 102 cm del Observatorio Yerkes, la más grande aún en uso) se hicieron famosos en este período.
Aunque los telescopios reflectores se hicieron más populares en el siglo XX, los refractores siguen siendo útiles para ciertas tareas astronómicas, como la observación solar. Un ejemplo es el telescopio refractor de 98 cm del Observatorio del Roque de los Muchachos, inaugurado en 2002.
Diseños de Telescopios Refractores
Todos los telescopios refractores funcionan con los mismos principios básicos. Usan una combinación de lentes en el objetivo y en el ocular para recoger más luz que el ojo humano y mostrar una imagen aumentada, más brillante y clara.
La lente del objetivo en un refractor hace que los rayos de luz paralelos se junten en un punto llamado "punto focal". Los telescopios refractores pueden tener diferentes diseños para corregir la imagen y los problemas de visión.
El Diseño Galileano
y – Objeto distante; y′ – Imagen real en el objetivo; y″ – Imagen virtual ampliada en el ocular; D – Diámetro de entrada de la pupila; d – Diámetro virtual de salida de la pupila; L1 – Lente del objetivo; L2 – Lente del ocular e – Pupila virtual de salida – Relaciones del telescopio
El diseño que usó Galileo Galilei en 1609 se conoce como telescopio galileano. Usaba una lente que concentra la luz (convergente) en el objetivo y una lente que dispersa la luz (divergente) en el ocular. Una ventaja de este diseño es que la imagen que se ve no está invertida, es decir, se ve derecha.
El mejor telescopio de Galileo aumentaba 30 veces. Aunque tenía algunos defectos, como imágenes un poco borrosas, fue suficiente para que Galileo hiciera sus importantes descubrimientos celestes.
El Diseño Kepleriano
La flecha en (4) es una representación esquemática de la imagen original; la flecha en (5) es la imagen invertida en el plano focal; la flecha en (6) es la imagen virtual que se forma en la esfera visual del espectador. Los rayos rojos producen el punto medio de la flecha; otros dos conjuntos de rayos (en negro) producen la cabeza y la cola.
El telescopio kepleriano, inventado por Johannes Kepler en 1611, fue una mejora del diseño de Galileo. En lugar de una lente divergente, usaba una lente convergente en el ocular. Esto permitía un campo de visión mucho más amplio y ver más detalles, pero la imagen se veía invertida. Con este diseño se podían lograr aumentos mucho mayores.
Lentes Acromáticas: Mejorando la Imagen
La lente acromática fue inventada en 1733 por Chester Moore Hall y luego patentada por John Dollond alrededor de 1758. Este diseño resolvió el problema de la aberración cromática al usar un objetivo hecho con dos piezas de vidrio diferentes, llamadas "vidrio crown" y "vidrio flint". Estas lentes se diseñan para que dos colores (normalmente rojo y azul) se enfoquen en el mismo punto, lo que mejora mucho la nitidez de la imagen. La era de los grandes refractores en el siglo XIX vio la fabricación de enormes lentes acromáticas, como la del Telescopio de la Gran Exposición Universal de París (1900), que tenía 125 cm de diámetro.
Lentes Apocromáticas: Colores Perfectos
Los refractores apocromáticos tienen objetivos hechos con materiales especiales que dispersan muy poco la luz. Están diseñados para enfocar tres colores (normalmente rojo, verde y azul) en el mismo punto. Esto reduce el error de color mucho más que las lentes acromáticas. Estos telescopios suelen usar elementos de fluorita o vidrio especial de baja dispersión, lo que produce imágenes muy nítidas y casi sin aberración cromática. Debido a los materiales especiales que se necesitan, los refractores apocromáticos suelen ser más caros que otros tipos de telescopios de tamaño similar.
Galería de imágenes
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Telescopio de 102 cm de diámetro del Observatorio Yerkes fabricado por Alvan Clark & Sons en 1897, el mayor refractor del mundo todavía en servicio
Véase también
En inglés: Refracting telescope Facts for Kids
