Telescópio refletor. -Nicolas Rosanicolasrosa.MCMXCV@gmail.com Profº: Beatriz B. Lipinski.
Sumário. Definição e informações adicionais. Evolução e Funcionamento dos Telescópios Refletores. Telescópios espaciais. Observatórios com telescópios refletores. (Internacional / Nacional) Referências.
Definição de Telescópios refletores: Instrumentos óticos constituídos pela associação de: - Espelhos planos; - Espelhos côncavos e convexo ( esféricos ou parabólico). - Focalizador com lentes convergentes. A ideia inicial dos primeiros inventores, era solucionar o problema grave que acontecia com os telescópios de lentes, a aberração cromática. - Aberração cromática: Dispersão cromática produzida pelas lentes que possuem diferentes índices de refração para os comprimentos de ondas luminosos.(lei da refração)
Aberração esférica nos espelhos: Os raios luminosos ao atingem pontos afastados do centro da superfície do espelho, são refletidos ao longo do eixo central, fazendo que nem todos os raios luminosos sejam focalizados num único ponto focal. Exemplo: Telescópio Hubble (1990) - solução: aparatos ópticos corretivos. Telescópio Newtoniano (1668). Apesar deste problema, as estruturas básicas dos telescópios refletores são utilizados atualmente como parte dos equipamentos modernos de observação espacial.
Esquema de aberração cromática.
Esquema de aberração esférica.
Informações adicionais: Abertura: Função primordial dos telescópios, é o diâmetro do espelho primário especifico em polegada ou milímetros (mm). Quanto maior abertura = maior captação de raios luminosos; maior a qualidade e o nível de detalhes. Distância focal: Distância do vértice do espelho ou lente do telescópio até o ponto focal (foco) do aparato. Consequências: Quanto maior a distância focal = menor o campo de visão do telescópio.
Buscador: Utilizado para localizar e centralizar um objeto celeste com o telescópio principal. Tubo Óptico: Geralmente os tubos são modelados com alumínio, pois atingem o equilíbrio térmico com maior eficiência, o que é importante para a visão do telescópio. Tubos ópticos de fibra de carbono são menos propensos a acidentes e riscos. Ampliação; Campo de visão angular; Diagonal Estelar; Resoluções ( Rayleigh ou Dawes); Comprimento do tubo óptico; Velocidade de movimentação ( motores nos eixos do telescópio); Velocidade de Trancking (Acompanhar os objetos);
Ilustração de um telescópio refletor.
Evolução e Funcionamento dos Telescópios Refletores. - Começo das pesquisas no período do Renascimento(XIV a XVI). - Principal desenvolvimento na Europa. Paralelamente ao desenvolvimento dos telescópios refratores (elemento óptico principal é uma lente), a ideia de construir telescópios com espelhos côncavos. Os defensores acreditavam que poderiam construir os telescópios com espelhos objetivos maiores, resolvendo o grave problema da aberração cromática das lentes. - Muitos observatórios utilizam como elementos principais a associação de espelhos nos telescópios.
Niccolò Zucchi (1586-1670) Astrônomo e físico jesuíta italiano. Foi um dos primeiros a tentar colocar em prática as novas ideias sobre os telescópios refletores. Em seu livro Optica philosophia publicado em 1652, descreve algumas de observações com as manchas em Júpiter (1630) e resultados obtidos de seu telescópio refletor, que não encorajou a prosseguir o experimento com um espelho côncavo de bronze e uma lente ocular.
Marin Mersenne (1588-1648) Padre, matemático e filosofo jesuíta francês. Em seu livro Harmonie Universelle apresentou a ideia de um telescópio utilizando dois espelhos côncavos voltados um para o outro. Sendo que o maior deles receberia os raios luminosos e refletiria até o segundo espelho que novamente refletiria para o orifício no centro do primeiro espelho que possui uma lente ocular para observação. Renné Descartes desestimulou desenvolver esta ideia. Marin a
James Gregory (1638-1675) Astrônomo escocês, físico teórico, matemático e professor Universidade de St Andrews e na Universidade de Edimburgo Com o livro Optica Promota (1660) contribuiu para determeinar de forma exata as dimensões dos espelhos côncavos (ligeiramente hiperboloide e elipsoidal). Como não havia tecnologia para a produção dos espelhos na época, o telescópio Gregoriano foi fabricado somente no séc. XVIII.
Esquema de Telescópio Gregoriano.
Isaac Newton (1643-1727) Cientista inglês (Físico, astrônomo e matemático). químico, mecânico, Construiu o primeiro telescópio refletor realmente funcional em 1668. O instrumento constituído por: Espelho côncavo, espelho plano e uma lente convergente. Em 1672 construiu uma versão mais elaborada do telescópio e apresentou à Royal Society, o qual tornou-se membro. Seu telescópio encontra-se preservado e exposto no British Museum. Objetivo: Mostrar que era possível construir telescópios refletores com espelhos e não apresentavam aberração cromática.
Versão de 1672, telescópio e apresentado à Royal Society.
Telescópio Newtoniano : A objetiva é um espelho côncavo localizado no interior do tubo. Este espelho primário capta os raios luminoso e reflete formando as imagens em seu foco. Antes dos raios luminoso chegarem ao foco, existe um outro espelho com proporções menores e de superfície plana, chamado de espelho secundário. Localizado na parte superior do tubo o secundário apresenta um inclinação de 45º em relação ao eixo ótico do sistema e reflete para a lateral do tudo onde encontra-se o dispositivo focalizador.
Esquema do Telescópio Newtoniano.
Moderno telescópio Newtoniano
Laurent G. Cassegrain (1629-1693) Sacerdote professor. católico, cientista francês e O desenvolvimento do telescópio Cassegrain ocorreu paralelamente com o de Newton. O sistema óptico mais complexo foi publicado no Journal des Sçavans em abril de 1672. Constituição: Espelho primário parabólico; Espelho secundário hiperbólico(distinto do gregoriano côncavo) e um orifício central no primário com uma lente convergente. côncavo convexo que era espelho
Telescópio Cassegrain : Apresenta uma estrutura mais complexa que o telescópio Newtoniano, o telescópio possui um espelho parabólico primário de pequena distância focal. Além disso possui um orifício central no interior por onde passam os raios luminosos. Com seu espelho secundário de superfície convexa de forma hiperbólica de confecção complexa. Os raios luminoso captados de astros refletem no espelho primário em seguida estes raios refletem no espelho secundário e passa pelo orifício central.
Esquema de Telescópio Cassegrain:
Moderno telescópio Caasegrain.
Telescópios espaciais. Por que utilizar? Equipamentos adicionais utilizados? Principais telescópios espaciais
Telescópio Hubble
- Lançamento: 1990. - Dimensão: Considerado porte médio. - Principal elemento óptico: Espelhos. - Informações: Visualizar espectro visível. - Outros equipamentos: 3 câmeras, 1 detector astrométrico e 2 espectrógrafos. - Órbita 600 km. - Um volta completa em torno da Terra: 95 minutos. - Massa: 11 600 kg. Custo 2,5 bilhões de Dólares. - Problema encontrado: Distorção óptica causado pela forma do espelho primário ( aberração esférica), a solução projetar uma óptica corretiva em 1993. Em 1997 sofreu um nova manutenção. - objetivo: Investigar corpos celestes e suas composições.
Observatórios com telescópios refletores (Internacional / Nacional). Aparato fundamental: Associação de Preferencialmente o do tipo de Cassegrain. Observatório de Astrofísica Espacial: - Fundado em 1977; Altitude: 2 100 m. - Monte Cáucasos. Observatório Hale do Monte Palomar: - Fundado em junho de 1948. - Monte Palomar, na Califórnia (EUA). Espelho
Observatório Cerro Tololo: - Fundado em 1963. Altitude: 2 200 m - Vale de Elqui (Chile).
Polo Astronômico Casimiro Montenegro Filho: - Fundado em 20 de maio de 2009 - Foz de Iguaçu (PR).
Outras regiões : - Paraná Curitiba, Foz de Iguaçu e Ponta Grossa. - São Paulo; Minas Gerais; Espirito Santo; Distrito Federal; Ceará; Bahia; Alagoas; Pernambuco, Paraíba; Rio de Janeiro; Rio Grande do Sul e Santa Catarina. - Geralmente associados a instituições Federais ou a empresas privadas, mas todos abertos a visitação. O Brasil esta entre os países que colaboram com a astronomia internacional. Exemplo do observatório Casimiro Montenegro Filho.
Ilustração do telescópio refletor de um observatório.
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