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ÓPTICA: EL TELESCOPIO MAKSUTOV-CASSEGRAIN Víctor Molina García El término telescopio procede del griego “τηλε” (lejos) y “σκοπεω” (ver), y se utiliza para denominar a todo instrumento óptico que permite la observación de objetos muy lejanos a simple vista. Es una herramienta fundamental de la astronomía, y cada avance en el ámbito de la óptica ha venido acompañado de nuevos datos para comprender el universo.
1. Invención del telescopio. Clases de telescopio Generalmente se atribuye la invención del telescopio al fabricante de lentes alemán Hans Lippershey (15701619), aunque existen controversias acerca de ello. No obstante, es Galileo Galilei (1564-1642) el primer científico por excelencia al que se le asocia el uso y la mejora de este instrumento. Gracias al telescopio, Galileo hizo grandes descubrimientos en astronomía, entre los que destaca la observación en 1610 de las cuatro lunas mayores de Júpiter (que reciben el nombre de satélites galileanos). Sin embargo, los telescopios fabricados por Galileo solo tenían una lente convergente en el objetivo (pertenecen a los actualmente denominados refractores, porque refractan la luz), lo que provocaba la aparición de aberración cromática (perturbación del color). Este problema no fue solucionado hasta el siglo XVIII con la invención del objetivo acromático, compuesto por dos lentes (una biconvexa de vidrio poco denso y otra planocóncava de mayor densidad), que permiten eliminar la aberración cromática para la luz roja y azul. Posteriormente, se inventaría el objetivo apocromático, formado por tres lentes, que permitiría corregir la aberración en el verde. Por aquel entonces, Sir Isaac Newton (1643-1727) ya había diseñado un nuevo tipo de telescopio, basado en la reflexión de la luz en lugar de la refracción: son los telescopios newtonianos o reflectores, formados por un espejo primario cóncavo, situado en el fondo de un tubo, y un espejo secundario, inclinado 45º con respecto al primario, que desvía el foco óptico hacia un lateral, en el que se sitúa el ocular. Estos telescopios carecen de aberración cromática, y sus únicos defectos se deben a su excesivo tamaño y a la posible formación de turbulencias en el interior del tubo que distorsionen la imagen, debido a la diferencia de temperatura entre el interior del tubo y el exterior. Ya en el siglo XX aparecería una variante del reflector, el denominado Dobson, que sustituye la montura típica del telescopio por una estructura de regletas de metal, madera aglomerada o PVC. A finales del siglo XVII, Jacques Cassegrain (16521712) propuso la creación de un nuevo tipo de telescopio, denominado catadióptrico, que combina las lentes con los espejos, aunque el primero en construir uno de estos compactos y prácticos aparatos fue James Short (1710-1768). Los catadióptricos se encuentran divididos
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en dos clases: los Schmidt-Cassegrain y los MaksutovCassegrain. Centraremos nuestro artículo en el segundo tipo.
Figura 1: De izquierda a derecha, estructura de telescopios refractor, reflector y catadióptrico, respectivamente.
2.Estructura Cassegrain
del
telescopio
Maksutov-
La característica fundamental de los telescopios Maksutov-Cassegrain se encuentra en la óptica de estos instrumentos. Si bien los refractores utilizaban una lente en el objetivo y los reflectores poseían dos espejos, el Maksutov-Cassegrain presenta, primero, una lente correctora menisco-divergente en la parte frontal del tubo, que dirige la luz hacia el fondo del tubo, donde se sitúa el espejo primario cóncavo, que se encuentra perforado en su centro. La parte central interna de la lente está aluminizada, con lo que se obtiene también el espejo secundario que reflejará la luz procedente del primario hacia la abertura del mismo, donde podremos colocar los oculares adecuados para poder realizar nuestra observación. La colocación de la lente y los espejos de los Maksutov permite la fabricación de telescopios de distancia focal considerable sin necesidad de que el tubo sea excesivamente largo. Sin embargo, esto provoca también que los Maksutov, independientemente del diámetro del tubo, sean telescopios que capten poca luz, luego se encontrarán destinados fundamentalmente a la observación planetaria (que precisa poca luz para obtener buenos resultados). Se dice, pues, que la relación focal de los Maksutov es muy alta, definiendo relación focal R como el cociente entre la distancia focal y el diámetro del telescopio, expresado f=R: R = Distancia focal del telescopio / Diámetro del telescopio => f/R Nótese que la relación focal es baja cuando su valor se encuentra entre 3 y 7, y se dará en telescopios que
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