Telescopio newtoniano: trabajo, variaciones, pros y contras

El telescopio reflector newtoniano (también conocido como reflector newtoniano) es la variante de telescopio reflectante más antigua desarrollada por Sir Isaac Newton en el año 1668. Este diseño utiliza un espejo cóncavo primario y un espejo diagonal plano secundario. El telescopio newtoniano es popular debido a su diseño simple pero efectivo, alabado por los fabricantes de telescopios aficionados. Hoy en día, estos telescopios se encuentran en varias variaciones de diseño y, a veces, incorporan elementos ópticos adicionales para mejorar la calidad de la imagen o mejorar mecánicamente la posición de la imagen.

¿Cómo funciona un telescopio newtoniano?

Inicialmente, Sir Isaac Newton creó espejos por su cuenta mezclando cobre y estaño en la parte posterior. Este espejo reflejaba una gran cantidad de luz y era comparativamente menos costoso que la plata utilizada durante ese tiempo. El telescopio fue diseñado para capturar la luz de la parte superior del tubo que apuntaba hacia el cielo.

El extremo inferior del diseño telescópico tiene un espejo primario parabólico o esférico que se utiliza para capturar la luz emitida por los cuerpos celestes. La luz (imagen) capturada por el espejo primario luego se redirige / refleja hacia el espejo secundario plano. Este espejo secundario luego refleja aún más la imagen hacia el ocular. El ocular generalmente se encuentra a unos 90 grados del espejo secundario en el tubo. La ampliación y el enfoque se realizan dentro del ocular.

Telescopio newtoniano
Telescopio newtoniano
Fuente de imagen: Usuario: Solipsist (Andrés Dunn), NewtonsTelescopioRéplicaCC BY-SA 2.0
1920px telescopio newtoniano2.svg
Diseño de un telescopio newtoniano
Fuente de imagen: krishnavedalaTelescopio newtoniano2CC BY-SA 4.0

Ventajas del telescopio newtoniano

  • Este diseño de telescopio en particular asegura la formación de imágenes sin aberraciones cromáticas, a diferencia de otros telescopios refractores.
  • Los telescopios newtonianos son generalmente más baratos que otros telescopios con una configuración similar para cualquier diámetro de objetivo (o apertura).
  • La producción de estos telescopios es simple. Implican solo una superficie que requiere ser rectificada y pulida en una forma compleja. Los primeros diseños de telescopios reflectores como el Gregoriano y el Cassegrain usaban dos superficies que tenían que ser calculadas. Los objetivos de los telescopios reflectores acromáticos tenían cuatro superficies que necesitaban ser calculadas.
  • Este diseño telescópico presentó un campo de visión más amplio ya que es fácil obtener una relación focal corta en este.
  • El diseño ha colocado el ocular en el extremo superior del telescopio. Esta ubicación del ocular, junto con relaciones focales cortas, produce un sistema de montaje compacto, agrega portabilidad y reduce el costo.
Newton01
Diseño de telescopio newtoniano comercial.
Fuente de la imagen: Szőcs TamástamasflexNewton01CC BY-SA 3.0

Desventajas del telescopio newtoniano

  • El telescopio newtoniano, como cualquier otro reflector, está sujeto a coma. Coma se conoce como una aberración fuera del eje debido a que las imágenes tienden a desvanecerse hacia adentro en la dirección del eje óptico. (Las imágenes de estrellas en el borde del campo de visión parecen tener una forma de "cometa"). Hay mucho destello observable en el eje. Este destello aumenta linealmente con el ángulo de campo y es inversamente proporcional al cuadrado de la relación focal del espejo (la relación entre la distancia focal del espejo y el diámetro del espejo).
    • La coma tangencial de tercer orden viene dada por la fórmula 3θ / 16F², θ representa el ángulo fuera del eje de la imagen formada (en radianes) y F representa la relación focal. Se dice que un telescopio newtoniano con una relación focal, menor o igual af / 6, tiene una coma muy significativa para uso visual o fotográfico. La combinación de espejos primarios que tienen una relación focal baja con lentes que corrigen el coma puede mejorar la nitidez de la imagen sobre el campo.
  • Los telescopios newtonianos tienen un espejo secundario que provoca una obstrucción central en el camino de la luz. Junto con esta obstrucción, la estructura de soporte (llamada araña) del espejo secundario produce picos de difracción. Este fenómeno reduce el contraste de la imagen. Se utiliza una araña curva de dos o tres patas para reducir visualmente estos efectos. Esta araña curva ayuda a reducir las intensidades de los lóbulos laterales de difracción a unas cuatro veces menos y mejora el contraste de la imagen. Sin embargo, estas arañas circulares/curvas son más susceptibles a las vibraciones inducidas por el viento.
Newtonianscopio dentro de 1
http://By SvonHalenbach – Own work, CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1356068Conjunto óptico newtoniano que representa el 1. tubo, 2. el espejo primario, y 3. el soporte de araña o espejo diagonal secundario SOPORTE
  • La colimación tiende a ser un problema para los reflectores newtonianos portátiles. El transporte y la manipulación de los telescopios pueden alterar la alineación de los espejos primario y secundario del telescopio. Esto crea un trabajo adicional de realineación o colimación de todo el telescopio cada vez que se mueve. Ciertos diseños telescópicos como los refractores y los catadióptricos (específicamente los cassegrains de Maksutov) han resuelto la colimación.
  • Este diseño telescópico coloca el plano focal en un punto asimétrico ubicado en la parte superior del conjunto del tubo óptico. Debido a esto, el ocular aterriza en una posición de visualización inferior, particularmente en monturas de telescopios ecuatoriales. De hecho, los telescopios más grandes necesitan escaleras u otras estructuras de soporte más altas para acceder al ocular. Los diseños específicos han incorporado el mecanismo para girar la montura del ocular o todo el conjunto del tubo para obtener una mejor posición de visualización. El contrapeso de estos pesados ​​instrumentos montados en el plano focal es muy importante para fines de investigación.

Variación del telescopio newtoniano:

Reflector Jones-Bird

El telescopio reflector Jones-Bird (en ocasiones denominado Bird-Jones) es un catadióptrico (lente de espejo) variante del diseño newtoniano habitual. En lugar del espejo parabólico en el diseño newtoniano, el diseño de Jones-Bird tiene un espejo primario esférico. Las aberraciones esféricas se arreglan usando una lente correctora de sub-apertura que se monta frente al espejo secundario o dentro del tubo. La principal ventaja de este diseño es que reduce el tamaño y el costo del telescopio. La longitud del tubo del telescopio es considerablemente más corta.

Telescopios Schmidt-Newtonianos

Los telescopios Schmidt-Newtonianos montan una placa correctora frente al telescopio. La placa asegura un sistema de tubo cerrado, es decir, el aire dentro del tubo permanece sin cambios y ayuda a mantener inalterada la temperatura interior. Esta placa también corrige los errores o aberraciones provocados por el espejo primario del telescopio. En este diseño, el espejo secundario se coloca detrás de la placa de tal manera que el soporte de la araña no interfiera con la formación de la imagen.

Para saber sobre telescopios visite https://lambdageeks.com/reflecting-telescope/ & https://lambdageeks.com/dobsonian-telescope/

Lea también