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Telescopio newtoniano

Mujer mirando a través de un telescopio newtoniano

El telescopio newtoniano , también llamado reflector newtoniano o simplemente newtoniano , es un tipo de telescopio reflector inventado por el científico inglés Sir Isaac Newton , que utiliza un espejo primario cóncavo y un espejo secundario diagonal plano . El primer telescopio reflector de Newton se completó en 1668 y es el telescopio reflector funcional más antiguo conocido. [1] El diseño simple del telescopio newtoniano lo ha hecho muy popular entre los fabricantes de telescopios aficionados . [2]

Descripción

Diseño del telescopio newtoniano

Un telescopio newtoniano está compuesto por un espejo primario u objetivo , generalmente de forma parabólica , y un espejo secundario plano más pequeño . El espejo primario permite recoger la luz de la región puntiaguda del cielo, mientras que el espejo secundario redirige la luz fuera del eje óptico en un ángulo recto para que pueda verse con un ocular .

Ventajas del diseño newtoniano

Desventajas del diseño newtoniano

Un Newtoniano de gran tamaño con escalera para alcanzar el ocular.

Variaciones

Existen varias variantes del diseño newtoniano que añaden una lente al sistema creando un telescopio catadióptrico . Esto se hace para corregir la aberración esférica o reducir el costo.

Schmidt-Newtoniano

Telescopio Schmidt-Newtoniano.

Un telescopio Schmidt-Newtoniano combina el diseño óptico newtoniano con una placa correctora Schmidt de apertura completa delante del espejo primario que no solo corrige la aberración esférica sino que también puede soportar el espejo secundario. El sistema resultante tiene menos efectos de difracción inducidos por coma y soporte del espejo secundario. [7]

Maksutov–Newtoniano

De manera similar a un Schmidt-Newtoniano, se puede agregar un corrector en forma de menisco a un telescopio Maksutov a la configuración Newtoniana, lo que le da una aberración mínima en un amplio campo de visión , con un cuarto del coma de un Newtoniano estándar similar y la mitad del coma de un Schmidt-Newtoniano. [8] La difracción también se puede minimizar utilizando una alta relación focal con un espejo diagonal proporcionalmente pequeño montado en el corrector. [9]

Jones-pájaro

Un telescopio newtoniano Jones-Bird (a veces llamado Bird-Jones) utiliza un espejo primario esférico en lugar de uno parabólico, con aberraciones esféricas corregidas por una lente correctora de sub-apertura [10] generalmente montada dentro del tubo del enfocador o frente al espejo secundario. Este diseño reduce el tamaño y el costo del telescopio con una longitud total más corta del tubo del telescopio (con el corrector extendiendo la longitud focal en un diseño de tipo " telefoto ") combinado con un espejo esférico menos costoso. Se ha observado que las versiones producidas comercialmente de este diseño tienen problemas ópticos, debido a la dificultad de producir un corrector de sub-apertura con la forma correcta, y están dirigidas al extremo económico del mercado de telescopios. [11]

Historia

La idea de Newton de un telescopio reflector no era nueva. Galileo Galilei y Giovanni Francesco Sagredo habían discutido el uso de un espejo como objetivo de formación de imágenes poco después de la invención del telescopio refractor, [12] y otros, como Niccolò Zucchi , afirmaron haber experimentado con la idea ya en 1616. [13] Newton puede incluso haber leído el libro de James Gregory de 1663 Optica Promota que describía diseños de telescopios reflectores utilizando espejos parabólicos [14] (un telescopio que Gregory había estado tratando de construir sin éxito). [15]

Newton construyó su telescopio reflector porque sospechaba que podría probar su teoría de que la luz blanca está compuesta de un espectro de colores. [16] La distorsión del color ( aberración cromática ) era el defecto principal de los telescopios refractores de la época de Newton, y había muchas teorías sobre su causa. A mediados de la década de 1660, con su trabajo sobre la teoría del color , Newton concluyó que este defecto era causado por la lente del telescopio refractor que se comportaba de la misma manera que los prismas con los que estaba experimentando, rompiendo la luz blanca en un arco iris de colores alrededor de objetos astronómicos brillantes . [17] [18] Si esto fuera cierto, entonces la aberración cromática podría eliminarse construyendo un telescopio que no usara una lente: un telescopio reflector.

Una réplica de un segundo telescopio reflector que Newton presentó a la Royal Society en 1672 (el primero que hizo en 1668 fue prestado a un fabricante de instrumentos, pero no hay más registros de lo que sucedió con él). [19]

A finales de 1668, Isaac Newton construyó su primer telescopio reflector . Eligió una aleación ( metal de espéculo ) de estaño y cobre como el material más adecuado para su espejo objetivo . Más tarde ideó medios para dar forma y pulir el espejo y puede haber sido el primero en utilizar una lapa de paso [20] para pulir la superficie óptica. Eligió una forma esférica para su espejo en lugar de una parábola para simplificar la construcción; aunque introduciría aberración esférica , seguiría corrigiendo la aberración cromática. Añadió a su reflector lo que es el sello distintivo del diseño de un telescopio newtoniano, un espejo secundario montado en diagonal cerca del foco del espejo primario para reflejar la imagen en un ángulo de 90° hacia un ocular montado en el lateral del telescopio. Esta adición única permitió que la imagen se viera con una obstrucción mínima del espejo objetivo. También hizo el tubo, la montura y los accesorios. La primera versión de Newton tenía un diámetro de espejo primario de 1,3 pulgadas (33 mm) y una relación focal de f/5. [21] Descubrió que el telescopio funcionaba sin distorsión de color y que podía ver las cuatro lunas galileanas de Júpiter y la fase creciente del planeta Venus con él. El amigo de Newton, Isaac Barrow, mostró un segundo telescopio a un pequeño grupo de la Royal Society de Londres a finales de 1671. Quedaron tan impresionados con él que se lo mostraron a Carlos II en enero de 1672. Newton fue admitido como miembro de la sociedad ese mismo año.

Al igual que Gregorio antes que él, Newton tuvo dificultades para construir un reflector eficaz. Era difícil pulir el metal del espéculo hasta lograr una curvatura regular. La superficie también se empañaba rápidamente; la consiguiente baja reflectividad del espejo y también su pequeño tamaño significaban que la visión a través del telescopio era muy tenue en comparación con los refractores contemporáneos. Debido a estas dificultades en la construcción, el telescopio reflector newtoniano inicialmente no fue ampliamente adoptado. En 1721, John Hadley mostró un modelo muy mejorado a la Royal Society. [22] Hadley había resuelto muchos de los problemas de fabricación de un espejo parabólico . Su Newtoniano con un diámetro de espejo de 6 pulgadas (150 mm) se comparaba favorablemente con los grandes telescopios refractores aéreos de la época. [23]

Véase también

Notas

  1. ^ Hall, A. Rupert (1992). Isaac Newton: un aventurero en el pensamiento. Cambridge University Press . pág. 67. ISBN 9780521566698.
  2. ^ Ingalls, Albert G. , ed. (1935). Fabricación de telescopios para aficionados (4.ª ed.). Munn and Co., Inc.[1]
  3. ^ Sacek, Vladimir (14 de julio de 2006). "8.1.1. Aberraciones newtonianas fuera del eje" . Consultado el 29 de septiembre de 2009. El rendimiento fuera del eje del espejo paraboloidal disminuye rápidamente con el aumento de la apertura relativa más allá de ~ƒ/6
  4. ^ Knisely, David (2004). "Corrector de coma Tele Vue Paracor para Newtonianos" (PDF) . Reseña del telescopio Cloudy Nights . Consultado el 29 de noviembre de 2010 .
  5. ^ Hebra, Alex (2010). La física de la metrología: todo sobre los instrumentos: desde las ruedas giratorias hasta los relojes atómicos. Springer Science+Business Media. pp. 258–259. ISBN 978-3-211-78381-8.
  6. ^ Cooke, Antony (2009). Dedíquese tiempo a las estrellas: cómo adaptar la astronomía a su ajetreada vida. Springer Science+Business Media . p. 14. ISBN 978-0-387-89341-9.
  7. ^ "Telescopio Schmidt-Newton". telescopioOptics.net . Consultado el 28 de agosto de 2012 .
  8. ^ Rutten, Harrie GJ; van Venrooij, Martín AM (1988). Óptica de Telescopios: Evaluación y diseño. ISBN 9780943396187.
  9. ^ Mollise, Rod (28 de febrero de 2009). Elección y uso de una nueva CAT. p. 101. ISBN 9780387097725.
  10. ^ 10.1.2. Ejemplos de correctores de sub-apertura: sistemas de espejo único – Jones-Bird
  11. ^ "TELESCOPIOS – DESCRIPCIÓN GENERAL Y TIPOS DE TELESCOPIOS, NEWTONIANO CATADIÓPTRICO". Archivado desde el original el 2020-08-11 . Consultado el 2014-11-18 .
  12. ^ Fred Watson (2007). Stargazer: La vida y la época del telescopio. Allen & Unwin. pág. 108. ISBN 978-1-74176-392-8.
  13. ^ El Proyecto Galileo > Ciencia > Zucchi, Niccolo
  14. ^ Derek Gjertsen (1986). El manual de Newton. Routledge y Kegan Paul. pag. 562.ISBN​ 978-0-7102-0279-6.
  15. ^ Michael White (1999). Isaac Newton: El último hechicero. Basic Books. pág. 169. ISBN 978-0-7382-0143-6.
  16. ^ Michael White (1999). Isaac Newton: El último hechicero. Basic Books. pág. 170. ISBN 978-0-7382-0143-6.
  17. ^ Newton pensó que poco se podía hacer para corregir la aberración, salvo fabricar lentes de f/50 o más. " El cristal objetivo de cualquier telescopio no puede recoger todos los rayos que provienen de un punto de un objeto, de modo que se congreguen en su foco en menos espacio que en un espacio circular, cuyo diámetro es la quincuagésima parte del diámetro de su apertura ".
  18. ^ Stephen Parkinson (1870). Tratado de óptica. Macmillan. pág. 112.
  19. ^ Henry C. King (1955). La historia del telescopio. pág. 74. ISBN 978-0-486-43265-6. Recuperado el 1 de agosto de 2013 .
  20. ^ Raymond N. Wilson (2007). Óptica de telescopios reflectores I: teoría básica del diseño y su desarrollo histórico. Springer Science & Business Media. pág. 9. ISBN 978-3-540-40106-3.
  21. ^ telescope-optics.net Telescopios reflectores: Newtonianos, sistemas de dos y tres espejos
  22. ^ amazing-space.stsci.edu – El reflector de Hadley
  23. ^ El astrónomo aficionado completo: el reflector de John Hadley

Referencias

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