Significado de Telescopio (Refractor, Reflector) Definición, Diferencia, e Importancia

Definición formal

El telescopio es un dispositivo que magnifica los elementos reconocidos a la distancia, usado por los astrónomos para observar los cuerpos celestes, tanto del Sistema Solar como fuera de él.

El invento data de finales del siglo XVI y comienzos del siglo XVII y se le atribuye a varios ópticos europeos, entre ellos al español Juan Roget, quien había creado el diseño original en 1540. Posteriormente otro óptico en los Países Bajos tomó el diseño y finalmente consiguió patentar el instrumento.

Tan pronto Galileo Galilei oyó hablar del dispositivo, decidió fabricar uno por sí mismo en su taller. Galileo no fue el primero en observar hacia los cielos con el novedoso aparato, pero sí el primero en darse cuenta de que los patrones de claroscuros de la Luna eran cráteres y montañas que cubrían la superficie. Luego, Galileo miró hacia Júpiter y descubrió con sorpresa cuatro lunas que orbitaban al planeta gigante, los llamados satélites galileanos: Ganímedes, Io, Europa y Calisto.

Galileo también descubrió las manchas solares y las fases de Venus, así como la miríada de tenues estrellas que forman la Vía Láctea. Reportó todas sus observaciones en un libro llamado Sidereus Nuncius, y de esta manera se puso de manifiesto claramente que la Tierra no era el centro del universo, un hecho que provocó gran controversia, pero que expandió el universo a límites insospechados para la humanidad.

Diferencia entre el telescopio refractor y el reflector

Planetario, en la capital de Argentina

Para que el telescopio lleve a cabo su función, es necesario que recolecte la luz proveniente el objeto lejano que se quiere observar, y esto se logra dejando pasar los rayos hacia un elemento óptico llamado objetivo o primario. Según el elemento utilizado como objetivo, los telescopios ópticos pueden ser de refracción o de reflexión. En el primero caso el objetivo es una lente de vidrio transparente y en el segundo se emplea un espejo.

Telescopio refractor

El refractor fue el primer telescopio en ser construido. Utiliza un lente de vidrio para recolectar los rayos de luz paralelos que provienen del objeto lejano. Los rayos son colectados en un punto llamado foco y allí se forma una pequeña imagen invertida. La distancia entre la lente y el foco se denomina distancia focal.

Para observar la imagen magnificada, se requiere de un segundo lente, llamado ocular.

Los telescopios refractores están limitados por una distorsión conocida como aberración cromática. Al refractarse a través del vidrio de la lente, la luz se dispersa en sus longitudes de onda, tal como lo hace al pasar por un prisma, y la luz azul, cuya longitud de onda es más corta, se enfoca más cerca del lente que la de color rojo, que tiene longitud de onda más larga.

De esta manera, enfocando el ocular en la parte de color azul, los demás colores se desenfocan y la imagen luce difusa. Lo mismo sucede al intentar enfocar en la parte roja.

El problema puede disminuirse bastante, aunque no eliminarse completamente, empleando dos tipos de vidrio totalmente transparentes en la fabricación de la lente, que se conoce como lente acromática. Así es posible llevar las distintas longitudes de onda al mismo punto de enfoque. Pero tiene el inconveniente de volver más costosa la fabricación de estos telescopios.

En la actualidad, el telescopio refractor más grande del mundo es el del Observatorio Yerkes en Wisconsin, Estados Unidos, construido a fines del siglo XIX, con una lente de 1 m de diámetro.

Si bien una lente de gran diámetro es deseable para recoger la mayor cantidad de luz, cuanto más grande sea, más se deforma el vidrio por su propio peso, y esto hace inviable la construcción de telescopios refractores de gran tamaño.

Telescopio reflector

Fue inventado por Isaac Newton en 1668 y utiliza como objetivo un espejo cóncavo que refleja los rayos de luz provenientes del objeto, enfocándolos en un punto y formando una imagen invertida. La idea de emplear un espejo en vez de una lente no era nueva en esa época, pero el reflector de Newton fue el primero en funcionar.

Como el espejo se interpone entre los rayos de luz, se requiere de un espejo secundario más pequeño que refleje la luz de vuelta, ya sea hacia el ocular ubicado en la parte lateral del tubo (telescopio newtoniano) o bien hacia un pequeño orificio hecho en el espejo primario, y de allí en línea recta al ocular (telescopio de Cassegrain).

El telescopio reflector tiene la ventaja de eliminar la aberración cromática de las lentes de los refractores. Y construir un espejo de gran diámetro es menos costoso que fabricar una gran lente acromática, porque el vidrio del espejo no tiene que ser totalmente transparente. La superficie reflectora, cuidadosamente pulida, actualmente se fabrica de una aleación de aluminio duradera.

La importancia del diámetro para proyectar la función

La característica principal de un telescopio es el área de su objetivo, el cual juega el mismo rol que la pupila en el ojo humano. A mayor área, mayor cantidad de luz puede recolectar proveniente de los objetos celestes más tenues.

El área depende de la mitad del semi-diámetro D/2 al cuadrado, o lo que es igual, el radio “r” elevado al cuadrado:

A = πr2 = π(D/2)2

Comparando las áreas de dos telescopios 1 y 2, se puede conocer la razón de su poder colector de luz:

A1 / A2 = D12 / D22

La ecuación anterior se puede utilizar para comparar la capacidad de un gran telescopio cuyo objetivo puede tener 8 m de diámetro con la pupila dilatada del ojo humano, cuyo diámetro estimado es de 8 mm = 8 × 10-3 m:

A1 / A2 = D12 / D22 = (8m)2 / (8 × 10-3 m)2 = 1.000.000

Este resultado significa que con el telescopio es posible ver un objeto hasta 1.000.000 de veces más tenue de lo que se podría que a simple vista.