O telescópio refletor newtoniano (também conhecido como refletor newtoniano) é a variante do telescópio refletor mais antigo desenvolvido por Sir Isaac Newton no ano de 1668. Este projeto usa um espelho côncavo primário e um espelho diagonal plano secundário. O telescópio newtoniano é popular devido ao seu design simples, mas eficaz, elogiado por fabricantes de telescópios amadores. Hoje em dia, esses telescópios são encontrados em diversas variações de design e às vezes incorporam elementos ópticos adicionais para melhorar a qualidade da imagem ou melhorar mecanicamente a posição da imagem.
Como funciona um telescópio newtoniano?
Inicialmente, Sir Isaac Newton criou espelhos sozinho, misturando cobre e estanho na parte de trás. Este espelho refletia uma enorme quantidade de luz e era comparativamente mais barato do que a prata usada naquela época. O telescópio foi projetado para capturar a luz do topo do tubo que apontava para o céu.
A extremidade inferior do projeto telescópico tem um espelho primário parabólico ou esférico usado para capturar a luz emitida pelos corpos celestes. A luz (imagem) capturada pelo espelho primário é então redirecionada / refletida em direção ao espelho secundário plano. Este espelho secundário reflete ainda mais a imagem em direção à ocular. A ocular está geralmente localizada a cerca de 90 graus do espelho secundário no tubo. A ampliação e o foco ocorrem dentro da ocular.
Fonte da imagem: Usuário: Solipsist (André Dunn), NewtonsTelescopeRéplica, CC BY-SA 2.0
Fonte da imagem: Krishnavedala, Telescópio newtoniano 2, CC BY-SA 4.0
Vantagens do telescópio newtoniano
- Este design específico do telescópio garante a formação de imagens sem aberrações cromáticas, ao contrário de outros telescópios refratores.
- Os telescópios newtonianos são geralmente mais baratos do que outros telescópios com uma configuração semelhante para qualquer diâmetro objetivo (ou abertura).
- A produção desses telescópios é simples. Eles envolvem apenas uma superfície que precisa ser retificada e polida em uma forma complexa. Os primeiros projetos de telescópios refletores, como o Gregorianos e o Cassegrain, usavam duas superfícies que precisavam ser calculadas. As objetivas dos telescópios refletores acromáticos tinham quatro superfícies que precisavam ser calculadas.
- Este design telescópico apresentou um campo de visão mais amplo, pois é fácil obter uma relação focal curta neste.
- O design colocou a ocular na extremidade superior do telescópio. Esta colocação da ocular, juntamente com as relações focais curtas, produz um sistema de montagem compacto, adiciona portabilidade e reduz custos.
Fonte da imagem: Szőcs TamásTamasflex, Newton01, CC BY-SA 3.0
Desvantagens do telescópio newtoniano
- O telescópio newtoniano, como qualquer outro refletor, está sujeito ao coma. O coma é referido como uma aberração fora do eixo devido à qual as imagens tendem a se aproximar na direção do eixo óptico. (Imagens de estrelas na borda do campo de visão parecem ter uma forma “semelhante a um cometa”). Há tanto flare observável no eixo. Este alargamento está aumentando linearmente com o ângulo de campo e é inversamente proporcional ao quadrado da razão focal do espelho (a razão entre a distância focal do espelho e o diâmetro do espelho).
- A coma tangencial de terceira ordem é dada pela fórmula 3θ / 16F², θ representa o ângulo fora do eixo da imagem formada (em radianos) e F representa a razão focal. Diz-se que um telescópio newtoniano com razão focal menor ou igual af / 6 apresenta um coma altamente significativo para uso visual ou fotográfico. A combinação de espelhos primários de baixa razão focal com lentes que corrigem o coma pode aumentar a nitidez da imagem no campo.
- Os telescópios newtonianos têm um espelho secundário que causa uma obstrução central no caminho da luz. Junto com essa obstrução, a estrutura de suporte (chamada de aranha) do espelho secundário produz picos de difração. Este fenômeno reduz o contraste da imagem. Uma aranha curvada de duas ou três pernas é usada para reduzir visualmente esses efeitos. Esta aranha curva ajuda a reduzir as intensidades do lóbulo lateral de difração para cerca de quatro vezes menos e melhorar o contraste da imagem. No entanto, essas aranhas circulares/curvas são mais suscetíveis a vibrações induzidas pelo vento.
- A colimação tende a ser um problema para refletores newtonianos portáteis. O transporte e manuseio de telescópios podem resultar em perturbação do alinhamento dos espelhos primário e secundário do telescópio. Isso cria um trabalho adicional de realinhamento ou colimação de todo o telescópio configurado toda vez que ele é movido. Certos projetos telescópicos, como refratores e catadióptricos (especificamente grãos cassegrains Maksutov) resolveram a colimação.
- Este design telescópico coloca o plano focal em um ponto assimétrico localizado na parte superior do conjunto do tubo óptico. Devido a isso, a ocular pousa em uma posição de visualização inferior, principalmente em montagens de telescópio equatorial. Na verdade, os telescópios maiores precisam de escadas ou outras estruturas de suporte mais altas para acessar a ocular. Projetos específicos incorporaram o mecanismo para girar a montagem da ocular ou todo o conjunto do tubo para obter uma melhor posição de visualização. O contrapeso desses instrumentos pesados montados no plano focal é altamente crucial para fins de pesquisa.
Variação do telescópio newtoniano:
Refletor Jones-Bird
O telescópio refletor Jones-Bird (ocasionalmente referido como Bird-Jones) é um catadióptrico (lente-espelho) variante do design newtoniano habitual. No lugar do espelho parabólico no desenho newtoniano, o desenho Jones-Bird tem um espelho primário esférico. As aberrações esféricas são fixadas usando uma lente corretora de subabertura que é montada na frente do espelho secundário ou dentro do tubo. A principal vantagem desse projeto é que ele reduz o tamanho e o custo do telescópio. O comprimento do tubo do telescópio é consideravelmente menor.
Telescópios Schmidt-Newtonianos
Os telescópios Schmidt-Newtonianos montam uma placa corretora na frente do telescópio. A placa garante um sistema de tubo fechado, ou seja, o ar dentro do tubo permanece inalterado e ajuda a manter a temperatura interna inalterada. Esta placa também corrige os erros ou aberrações causadas pelo espelho primário do telescópio. Nesta concepção, o espelho secundário é colocado atrás da placa de forma a que o suporte da aranha não interfira na formação da imagem.
Para saber mais sobre telescópios visite https://techiescience.com/reflecting-telescope/ & https://techiescience.com/dobsonian-telescope/
Leia também:
Olá, sou Sanchari Chakraborty. Fiz mestrado em Eletrônica.
Gosto sempre de explorar novas invenções na área da Eletrônica.
Sou um aluno ávido, atualmente investido na área de Óptica Aplicada e Fotônica. Também sou membro ativo da SPIE (Sociedade Internacional de Óptica e Fotônica) e da OSI (Sociedade Óptica da Índia). Meus artigos têm como objetivo trazer à luz tópicos de pesquisa científica de qualidade de uma forma simples, mas informativa. A ciência vem evoluindo desde tempos imemoriais. Então, tento explorar a evolução e apresentá-la aos leitores.
Vamos nos conectar através
Olá caro leitor,
Somos uma equipe pequena na Techiescience, trabalhando duro entre os grandes players. Se você gostou do que viu, compartilhe nosso conteúdo nas redes sociais. Seu apoio faz uma grande diferença. Obrigado!