Anteojo astronómico

Teoría Construcción Importancia Aumento Applet

El telescopio o anteojo astronómico se utiliza para observar objetos lejanos. Con él se ven los objetos lejanos más grandes de lo que podemos verlos a simple vista, pero se ven invertidos.

En este Applet interactivo, si eliges en el cuadro de texto la opción (lunette astronomique), puedes ver la marcha de lo rayos y la formación de la imagen en un telescopio.

El telescopio se inventó hacia 1610 pero no se sabe con exactitud quien lo hizo. Galileo, al enterarse de que los holandeses habían construido unas lentes con las que observaban objetos, construyó unas, las pulió, les dio la curvatura adecuada, e hizo con ellas un telescopio.

¿Quieres hacer tu propio telescopio?. Pulsa aquí para ver como se hace.

Teoría

Está compuesto de dos lentes convergentes y tiene como finalidad obtener una imagen del objeto más próxima al ojo que el objeto, de modo que al verla bajo un ángulo mayor, nos parezca mayor.
El tamaño de los objetos celestes se mide por el ángulo bajo el cual los vemos. Mirando el ancho del dedo índice con el brazo estirado lo vemos con el tamaño de 1º. ¿Cuál es el tamaño de la Luna? ¡Recuerda que el Sol no se puede mirar directamente!

telescopio Galileo

La lente convergente objeto (la más próxima al objeto, a la izquierda) tiene la distancia focal más grande F1 y para rayos que vienen del infinito forma la imagen en el foco de la segunda lente, F2

La lente objeto, poco convergente, pone la imagen en el foco de la lente ocular.

Recuerda que los objetos deben estar muy lejos. ¡Cien metros ya es el infinito para los efectos ópticos!.

La lente convergente ocular es más convergente que la del objetivo (tiene una distancia focal pequeña). Para esta lente los objetos que están entre el foco y la lente dan imágenes más grandes y virtuales (haz su imagen a la izquierda, en la parte de donde viene la luz).

La lente ocular actúa como lupa

Si el objeto para esta lente está en el foco, la imagen que da la segunda lente se forma en el infinito (en realidad no se forma, los rayos salen paralelos). Si no se forma ¿cómo la vemos?

Ahora es cuando entra en juego el sistema óptico del ojo. Esta imagen que la segunda lente forma en el infinito, para los ojos de la persona que mira por el aparato parece venir del infinito, y el ojo concentra los rayos en la retina sin esfuerzo de acomodación. Por lo tanto la persona ve la imagen mayor e invertida.

El ojo se sitúa en el foco de la lente ocular y en el eje óptico del sistema

Puedes obtener una imagen como esta en el applet que enlazo más abajo. Observa que la imagen 2 que forma la lente ocular, es virtual, porque para la lente ocular el objeto (imagen 1) está entre el foco y la lente. Cuando la imagen 1 (objeto para la segunda lente) se forma en el foco F2, la imagen 2 se forma en el infinito.

Dos lentes

Pulsa para ir a un applet.

Un vez en el applets, i pulsas con el botón derecho sobre la lente, puedes poner dos lentes y moverlas interactivamente. Cambiando sus distancias focales puedes ver como resulta la imagen. Lee antes las instrucciones para aprender a manejarlo.

Cuando se enfocan con el telescopio objetos situados en el infinito la imagen 1 se forma en el foco de la primera lente y el foco de la segunda también tiene que estar en ese punto. Por lo tanto en un telescopio que enfoque al infinito la separación de las lentes es la suma de las distancias focales: d = f1 + f2

Poder amplificador

El poder amplificador del telescopio es su amplificación angular o aumento angular "M".
El tamaño de los objetos celestes se mide por el ángulo bajo el cual los vemos.
Si a simple vista observamos el objeto bajo el ángulo Qi y observamos la imagen obtenida con el telescopio bajo el ángulo Qf , el aumento angular M es:

M = Qf / Q i

 

aumento

El ángulo con que vemos el objeto desde el ojo y el ángulo con que lo vemos desde la lente es el mismo. Como los ángulos opuestos por el vértice son iguales, podemos establecer la proporción que observamos en esta figura:

ángulos

tg Q i= Q i= y' / f1

Utilizamos la aproximación de que para ángulos pequeños la tangente equivale al ángulo.

tamaño

En la figura vemos que el ángulo con que el ojo ve la imagen de la primera lente, justo antes de situarla en el foco es Q f. Si se situara en el foco la imagen iría al infinito. En este caso el ángulo será:

tg Q f = Q f = y' / f2

Por los criterios DIN de signos y' es negativo y Q f también, por lo tanto:

M = Q f / Q i= - f1 / f2

El telescopio consigue un gran poder amplificador con un objetivo de gran distancia focal y un ocular de distancia focal pequeña.

f´rmula aumento

Newton descubrió y fabricó un tipo distinto de telescopio: los reflectores. Para saber más sobre los telescopios pulsa aquí.

También puedes ver esta otra página.

En esta dirección puedes ver distintos aparatos y jugar con ellos utilizando applets (está en francés).