APLICAÇÃO PARA TELESCÓPIOS (Iniciantes)
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ASTRONOMIA APLICAÇÃO PARA TELESCÓPIOS (Iniciantes) Texto livre retirado da internet fornecido para estudo EuAstrônomo Iniciação Para iniciarmos com segurança, precisamos entender alguns termos técnicos do telescópio, que são: Abertura: Abertura é o fator mais importante na escolha de um telescópio. A função primordial de todos os telescópios é coletar a luz. Em qualquer ampliação, quanto maior a abertura, melhor será a imagem. A abertura de um telescópio é o diâmetro da lente objetiva ou espelho primário especificado em polegadas ou em milímetros (mm). Quanto maior for a abertura, mais luz será coletada e mais brilhante (e melhor) será a imagem, que terá um nível maior de detalhes e nitidez. Considerando-se o seu orçamento e os requisitos de portabilidade, selecione um telescópio com a maior abertura possível. Distância Focal: É a distância, em um sistema óptico, a partir da lente (ou espelho primário) até o ponto onde o telescópio está no foco (ponto focal), em milímetros. Quanto maior for a distância focal do telescópio, em geral, mais poder ele tem, maior é a imagem e menor campo de visão. Por exemplo, um telescópio com uma distância focal de 2.000 mm tem o dobro da potência e metade do campo de visão de um telescópio de 1.000 mm. A maioria dos fabricantes especifica a distância focal de seus instrumentos. Mas podese utilizar a seguinte fórmula para calculá-la: A distância focal é a abertura (em milímetros) vezes a razão focal. Por exemplo, se um telescópio possui abertura de 8 polegadas (203,2 milímetros) e razão focal de f/10, a distância focal seria 203,2 x 10 = 2.032 milímetros. Razão focal: Trata-se da relação da distância focal com o diâmetro de um sistema óptico. Para encontrar a razão focal, divida a distância focal do sistema pelo diâmetro do elemento primário (lente ou espelho) do sistema óptico. Por exemplo, um telescópio com diâmetro de 8″ (203,2 milímetros), com um comprimento focal de 2.032 milímetros é um sistema de f/10 (2032/203.2) Telescópios com grande razão focal (f/10 ou mais) são ideais para a observação de objetos luminosos como a Lua e planetas; já telescópios com baixa razão focal (f/6 ou menos) são indicados para a observação de objetos tênues, como galáxias e nebulosas. Buscador (ou buscadora): Trata-se de um telescópio de baixa potência com mira que é montado no lado de um telescópio de alta potência. A buscadora é usada para localizar e ajudar a centralizar um objeto com o telescópio principal. Um segundo tipo de buscadora chamada Red Dot ou StarPointer, emprega uma luz vermelha em vez de mira, que é projetada visualmente, sem ampliação. Ambos são usados para ajudar a localizar os objetos com mais facilidade. Montagem: É a estrutura mecânica que suporta o tubo óptico, de modo que possa ser movido para cima e para baixo (altitude) e esquerda ou direita (azimute), como movimentos separados. Existem dois tipos básicos de montagem de telescópios: Altazimutal e montagem equatorial. A montagem Altazimutal é a forma mais simples de montagem, com dois movimentos – a altitude (para cima e para baixo) e azimute (direita e esquerda). São equipados com controles slow-motion para fazer os ajustes precisos, o que ajuda na manutenção de rastreamento suave. Este tipo de montagem é ideal para observações terrestres por varrer o céu em baixa potência, mas não é recomendado para fotografia de longa exposição, porque não é alinhado com o eixo da Terra. A montagem Equatorial tem dois eixos que são perpendiculares entre si, porém, o eixo da esquerda para a direita foi tão inclinado que é paralela ao eixo da Terra em vez de no horizonte. Com uma montagem equatorial, apenas o eixo que é paralelo ao eixo da Terra, deve ser girado, o que o torna ideal para fotografia de longa exposição, tendo em vista que a rotação de campo é eliminada. Tubo Óptico: Tubos ópticos de alumínio atingem o equilíbrio térmico rapidamente, o que é importante para a visão do telescópio. Tubos ópticos de fibra de carbono são menos propensos a acidentes e riscos e proporcionam excelentes propriedades de expansão térmica que ajudam a manter um foco nítido necessário para belas imagens CCD. Ocular: São responsáveis pelo aumento do telescópio. Oculares de baixa potência proporcionam um maior campo de visão enquanto oculares de alta potência fornecer mais ampliação. Uma ocular de até 12 mm é normalmente considerada de alta potência, uma ocular entre 12 a 25 mm é considerada de média potência e uma ocular de 25 mm ou maior é considerada de baixa potência. Para determinar o poder da ocular, divida o comprimento focal do telescópio (em mm) pela distância focal da ocular (em mm). Ao trocar uma ocular de uma determinada distância focal para outra, você pode aumentar ou diminuir a potência do telescópio. Por exemplo, uma ocular de 30 milímetros usada em um telescópio com comprimento focal de 2.032 milímetros, daria uma potência de 68x (2032/30 = 68) e uma ocular de 10 milímetros usada sobre o mesmo instrumento produzirá uma potência de 203x (2032 / 10 = 203). Como as oculares são intercambiáveis, um telescópio pode ser usado em uma variedade de potências para diferentes aplicações. Ampliação: Um dos fatores menos importantes na compra de um telescópio é o poder de ampliação. O Poder de ampliação, de um telescópio é na verdade a relação entre dois sistemas independentes de ótica: 1) o telescópio em si, e 2) a ocular que você está usando. Para determinar o poder de ampliação, divida o comprimento focal do telescópio (em mm) pela distância focal da ocular (em mm). Ao trocar uma ocular de uma determinada distância focal para outra, você pode aumentar ou diminuir a potência do telescópio. Por exemplo, uma ocular de 30 milímetros usada em um telescópio com comprimento focal de 2.032 milímetros, daria uma potência de 68x (2032/30 = 68) e uma ocular de 10 milímetros usada sobre o mesmo instrumento produzirá uma potência de 203x (2032 / 10 = 203). Como as oculares são intercambiáveis, um telescópio pode ser usado em uma variedade de potências para diferentes aplicações. Existem limites para o poder de amplificação de telescópios. São determinados pelas leis da óptica e da natureza do olho humano. Como regra geral, a potência máxima utilizável é igual a 60 vezes a abertura do telescópio (em polegadas) em condições ideais. Potências superiores a esta, geralmente, proporcionam imagens com pouca nitidez e de menor contraste. Por exemplo, a potência máxima de um telescópio com abertura de 60 milímetros (2,4 polegadas) é 142x. À medida que aumenta o poder, a nitidez e os detalhes da imagem diminuirão. Não acredite nos fabricantes que anunciam um telescópio de apenas 60 mm de abertura (2,4 polegadas) com ampliação de 375x ou 750x (a potência máxima não passa de 142x), pois isso não é verdade. A maioria de sua observação será feita com potências inferiores (6 a 25 vezes a abertura do telescópio, em polegadas). Com estes poderes inferiores, as imagens serão muito mais brilhantes e nítidas. Há também um limite inferior de potência, que é entre 3 a 4 vezes a abertura do telescópio durante a noite. Durante o dia, o limite inferior é de cerca de 8 a 10 vezes a abertura. Potências inferiores a esta não são úteis para a maioria dos telescópios. Ampliação Máxima: Trata-se do poder visual máximo que um telescópio pode alcançar antes que a imagem começa a ficar muito escura e com pouca nitidez. Em geral, a ampliação máxima é de aproximadamente 50x a 60x por polegada de abertura. Mas a aplicação desta regra depende das condições atmosféricas. Em noites com mais turbulência na atmosfera, observando em 30x a 40x por polegada de abertura você terá um melhor resultado do que usar a regra de 50x a 60x. Ampliação Mínima: A menor ampliação útil é de aproximadamente 3,5 x por polegada de abertura do telescópio. Uma ampliação menor do que esta não seria recomendada visualmente: aparecerá uma mancha escura no centro do campo de visão com telescópios Schmidt-Cassegrain ou newtonianos. Isto é devido à obstrução do espelho secundário. Campo de visão angular: A “quantidade de céu” que você pode ver através de um telescópio é chamado de campo de visão real e é medido em graus de arco (campo angular). Quanto maior é o campo de visão, maior será a área do céu que você pode ver. O campo de visão angular pode ser calculado. Por exemplo, se você estivesse usando uma ocular com um campo aparente de 50 graus e o poder do telescópio com essa ocular foi 100x, então o campo de visão seria de 0,5 graus (50/100 = 0,5). Os fabricantes normalmente especificam o campo aparente (em graus) de seus projetos de oculares. Diagonal Estelar: É um espelho em ângulo ou prisma que é utilizado em telescópios (refratores e Schmidt-Cassegrain), que permite a visualização de objetos que estão em um ângulo de 90° da direção em que o telescópio está apontando. Ela permite uma visualização mais confortável quando o telescópio está apontado diretamente para cima. Vistos através da ocular, a imagem está do lado certo, mas é invertida da esquerda para a direita. Tripé: Três pernas feitas em metal, plástico ou madeira, usado como uma plataforma para montar um telescópio, binóculos ou câmera. Todas as três pernas devem estar ajustadas para a mesma altura para garantir máxima estabilidade. Magnitude estelar limite: Os astrônomos usam um sistema de magnitudes para indicar quão brilhante é uma estrela. Um objeto tem uma certa magnitude numérica. Quanto maior o número de magnitude, mais fraco é o objeto. Em uma escala, a cada numeração maior, o brilho do objeto será aproximadamente 2,5 vezes mais tênue. A estrela mais fraca que você pode ver com seu olho nu (com céu escuro) é de cerca de sexta magnitude, enquanto que as estrelas mais brilhantes são magnitude zero (ou mesmo um número negativo). A estrela mais fraca que você pode ver com um telescópio (em excelentes condições de observação) é chamada de magnitude limite. A magnitude limite está diretamente relacionada à abertura, onde maiores aberturas permitem ver estrelas mais fracas. Uma fórmula aproximada para o cálculo da magnitude limite visual é: 7.5 + 5 x log (abertura em centímetros). Por exemplo, a magnitude limite de um telescópio de abertura de 8″ é 14,0, ou seja: 7,5 + (5 x log 20,32) = 7,5 + (5 x 1.3) = 14,0 Condições atmosféricas e da acuidade visual do observador, muitas vezes, podem reduzir a magnitude limite. Obs.: Magnitude limite fotográfica é de cerca de dois ou mais magnitudes mais fracas que magnitude limite visual. Resolução (Rayleigh): Esta é a habilidade de um telescópio para processar detalhes. Quanto maior a resolução, o melhor o detalhe. Quanto maior for a abertura de um telescópio, o instrumento será capaz de ter uma maior a resolução. Resolução (Dawes): O “Limite de Dawes” é a capacidade que o telescópio tem de separar dois objetos estreitamente espaçados (estrelas binárias) em duas imagens distintas medido em segundos de arco. Teoricamente, para se determinar este limite basta dividir 4,56 pela abertura do telescópio (em polegadas). Por exemplo, em um telescópio de abertura de 8″ a resolução Dawes é de 0,6 segundos de arco (4,56 dividido por 8 = 0,6). Poder de resolução Dawes é uma função direta da abertura de tal forma que quanto maior a abertura, melhor este poder de resolução. No entanto, as condições atmosféricas e a acuidade visual do observador podem contribuir para a diminuição deste valor. Obstrução do espelho secundário: Telescópios refletores catadioptricos, utilizam um pequeno espelho secundário que é colocado no tubo óptico para enviar a luz do espelho primário para a posição adequada para visualização. O espelho secundário bloqueia um pouco da luz que entra pela frente do tubo óptico e chega ao o espelho primário. Isso é chamado de obstrução do espelho secundário e pode diminuir o contraste, embora o efeito é muito pequeno em uma obstrução de cerca de 40% da abertura do telescópio. Comprimento do tubo óptico: A distância da frente para a traseira do conjunto do tubo óptico Barra de Contrapesos: Barra de metal com contrapesos que é acoplada à montagem do telescópio. São utilizados para equilibrar adequadamente o telescópio. Contrapesos: O uso de acessórios na diagonal afeta o equilíbrio do telescópio e pode prejudicar o motor de rotação. Contrapesos restauram o equilíbrio correto, aumentando a facilidade no manuseio e melhorando a precisão de rastreamento. Velocidade de movimentação: Trata-se da velocidade de movimentação um telescópio em um ou ambos os eixos sob o poder dos motores de acionamento. Velocidade de Tracking: Velocidades que um telescópio utiliza para acompanhar devidamente os objetos celestes no céu. Conversões: 1 polegada = 25,40 milímetros 1 milimetro = 0,0393700787 polegada. ou 2,54 centímetros MODELOS DE TELESCÓPIOS Telescópios Refratores: Utilizam lente ou conjunto de lentes na função de elemento primário de captura da luz ou objetiva. (são vulgarmente chamados de Lunetas, talvez pelo fato dos modelos mais comuns serem adequados principalmente para ver a Lua com uma boa qualidade de imagem). O „F„ na imagem é o ponto focal do telescópio (ponto onde os raios de luz que incidem na ótica convergem). A distância da lente/espelho ao ponto focal é a distância focal do telescópio e determina as suas características. Telescópios Refletores: Utilizam um espelho primário côncavo para coletar a luz e formar a imagem. No telescópio refletor Newtoniano, a luz é refletida para um pequeno espelho inclinado em 45º que desvia a luz para uma abertura lateral do tubo, onde fica a ocular. São os telescópios de melhor custo-benefício encontrados, portanto muito indicados para o nível introdutório. Telescópios Catadióptricos: Empregam ambos elementos: espelho e lente, resultando em uma configuração que proporciona telescópios pequenos e portáteis e com ótimo poder de ampliação. No entanto, é necessário o emprego de maior tecnologia para serem fabricados, o que os tornam mais caros. Os tipos mais comuns de catadióptricos são: Cassegrain, onde a lente frontal é uma lente plana. Schmidt-Cassegrain, onde a lente frontal é uma lente complexa chamada de placa corretora, que tem a função de reduzir a aberração esférica do espelho principal. Maksutov-Cassegrain, onde a placa corretora é uma lente chamada de menisco-divergente. Veja abaixo detalhe das duas principais variações do catadióptrico: A ótica de um telescópio é composta por duas partes básicas: Objetiva: Lente ou espelho ou combinação de ambos, que ficam direcionados para o objeto da observação (daí seu nome). Ocular: Lente ou grupo de lentes que tem a função de levar a imagem da objetiva aos olhos. As oculares ---> Oculares são lentes intercambiáveis que influenciam nas características óticas do telescópio como: Aumento. Qualidade da imagem. Largura do campo de visão. Existem muitos tipos de oculares que vão desde a mais simples do tipo Ramsdem, com apenas dois elementos óticos, até as sofisticadas e caras Nagler com ótica de seis ou mais elementos. Cada tipo possui características peculiares quanto à largura do campo de visão, correção e eliminação de aberrações. Uma típica ocular do tipo Plossl (figura abaixo), que é muito popular devido ao bom custo-desempenho que oferece. Características básicas dos telescópios Muitas pessoas que visitam observatórios astronômicos ficam curiosas para saber qual o aumento proporcionado por um telescópio profissional. Em geral, surpreendem-se bastante com a resposta. Como é possível então que na propaganda de pequenos instrumentos para amadores sejam anunciados aumentos equivalentes ou mesmo superiores? A principal característica de superioridade dos telescópios é o poder de resolução, o qual é diretamente proporcional ao diâmetro da objetiva e determina a capacidade do telescópio em isolar e tornar acessível detalhes muito sutis. Portanto o aumento é o fator de menor importância na avaliação da qualidade de um telescópio. Não acredite em telescópios onde o aumento é colocado como principal característica. O aumento no telescópio é uma característica variável e depende de dois fatores: Comprimento focal do telescópio. Comprimento focal da ocular. Obs: O comprimento focal do telescópio é ajustado na construção do espelho ou lente e determinará as características fixas do telescópio. Para calcular o aumento é só dividir o comprimento focal do telescópio pelo comprimento focal da ocular ex: Aumento (vezes) = Comprimento focal telescópio (em mm) / Comprimento focal da ocular (em mm) Abertura: Dado de grande importância na qualidade da imagem de um telescópio, determina o poder de resolução e a quantidade de luz que o instrumento será capaz de capturar e consequentemente a capacidade de observar detalhes sutis de objetos de pouca luminosidade (galáxias, nebulosas etc…). A Abertura ou Claridade depende do comprimento focal telescópio e do diâmetro do espelho ou lente objetiva, ex: Abertura = Comprimento focal telescópio (em mm) / diâmetro do espelho ou lente objetiva (em mm) Fazendo uma tabela das aberturas é possivel, de uma maneira simplificada, classificar os telescópios da seguinte forma: Abertura 4 6 8 10 12 Claridade Muito claro Claro Claridade média Pouco claro Escuro Comprimentos focais longos produzem maior aumento, mas, diminuem a claridade e estreitam o campo de visão. Também deixam os telescópios mais longos e difíceis de transportar. Comprimento focais curtos produzem menor aumento, porém com maior luminosidade e maior largura do campo de visão, facilitando o transporte. A escolha depende da aplicação e do tipo de observação. A montagem é uma parte importante do conjunto. Deve ser firme e estável e permitir movimentos suaves e facilidade de posicionamento em qualquer parte do céu, ou você passará as noites brigando com o telescópio ao invés de observar o céu. Há dois tipos básicos de montagem: Altazimutal, mais simples e muito usada em construções caseiras de telescópios na versão conhecida como montagem Dobsoniana. Atualmente é o padrão adotado dos modernos telescópios computadorizados, pela simplicidade e não necessidade de posicionamento prévio. Ela proporciona um movimento de rotação da base com eixo perpendicular ao solo, e o movimento basculante do tubo do telescópio. Montagem Azimutal Equatorial, mais complexa e requer posicionamento correto, sendo que um dos eixos de movimentação deve apontar exatamente para o polo celeste, (veja detalhe na foto abaixo). Após o correto posicionamento, atuando apenas em um dos controles você acompanha a trajetória do objeto no céu. Nos dois tipos de montagem existem versões equipadas com motores, conhecidos como „Clock Drive‟, que compensam a rotação da Terra e mantém o telescópio fixo na observação. No caso de astro-fotografias o „Clock Drive‟ é um requisito obrigatório. NT.: Montagem Dobsoniana Com relação à montagem Dobsoniana vale ressaltar que ela vem sendo largamente utilizado na astronomia amadora mundial, devido às possibilidades de construções extremamente portáteis. Mesmo telescópios com espelhos de até 40 polegadas podem ser transpórtados em automóveis ou pequenas vans. Esses telescópios conhecidos como Super-Leves ou Ultra-Leves solucionaram o problema do transporte de grandes telescópios e é uma boa opção para aqueles mais familiarizados com montagens e que desejam um telescópio maior. Introdução aos cálculos (Simples) Aumentos: O aumento é a relação entre o tamanho de um objeto observado a olho nu e o seu tamanho quando visto pelo telescópio. O telescópio aumenta o diâmetro angular dos objetos observados dando a impressão que estão mais próximos de nós. Muitos imaginam que o aumento é a característica mais importante dos telescópios e quanto maior essa característica melhor será o instrumento. Isto não é verdade, pois cada telescópio possui um limite máximo de aumento e o que determina este limite é o diâmetro de sua objetiva ou espelho. Para calcular o aumento de um telescópio usamos uma fórmula muito simples : A=F/f Onde: A = aumento F = distância focal da objetiva do telescópio f = distância focal da ocular Ex: Qual o aumento de um telescópio com objetiva de 1200 mm de distância focal e uma ocular de 10 mm de distância focal ? Colocando os dados na fórmula A = 1200 / 10 Resultado A = 120 X O aumento máximo útil determina a maior ampliação que um telescópio pode oferecer sem prejudicar a qualidade das imagens. Quanto maior o diâmetro da objetiva maior será o aumento máximo que pode ser obtido por meio da seguinte fórmula : Amax = D x 2.5 Onde Amax = aumento máximo útil D = diâmetro da objetiva do telescópio Ex: Qual o aumento máximo de um telescópio com objetiva de 150 mm ? Fórmula : Amax = D x 2.5 Colocando os dados na fórmula Amax = 150 x 2.5 Resultado Amax = 375 X O aumento máximo útil só pode ser utilizado com astros de brilho mais elevado como a Lua, Júpiter, Vênus, etc. A observação de objetos de fraco brilho com esta ampliação provoca o escurecimento da imagem com a perda de detalhes. Saturno com aumentos diferentes A primeira imagem mostra o planeta Saturno bem nítido e com forte brilho devido a pouca ampliação. Poder Separador O poder separador ou poder de resolução é a propriedade que um telescópio possui de isolar e tornar visíveis detalhes muito pequenos. Esta característica não depende do aumento e sim do diâmetro da objetiva do instrumento. Quanto maior o diâmetro da objetiva maior será o poder separador. Esta é uma característica muito importante, pois é ela que garante a observação de detalhes em superfícies de planetas e a separação de estrelas duplas. O poder separador pode ser obtido pela fórmula: P = 120 / D ________________________ ________________ Imagem com maior aumento, mas com boa nitidez. Observamos mais facilmente detalhes como a divisão de Cassini e faixas equatoriais. ________________________ ________________ Aumento muito exagerado (superior ao aumento máximo útil) percebemos o escurecimento da imagem com a perda total dos detalhes. Onde: P = poder separador D = diâmetro da objetiva do telescópio Ex: Qual o poder separador de um telescópio com objetiva de 200 mm ? Colocando os dados na fórmula PS = 120 / 200 Resultado PS = 0.6 sec. de arco Magnitude Limite A magnitude limite indica o menor brilho ( maior valor de magnitude aparente ) que um telescópio pode captar. A pupila do olho humano possui um diâmetro máximo de 6 mm, isto em ambientes muito escuros onde a dilatação da pupila é maior. Assim a olho nu podemos observar estrelas de até sexta magnitude, que são aquelas que estão no limite de nossa visão. Com um telescópio podemos ultrapassar este valor, ampliando a nossa capacidade de observar astros de brilho mais reduzido. A magnitude limite é outra propriedade ligada diretamente ao diâmetro do instrumento. Quanto maior a objetiva, maior será esta característica. Porém a magnitude limite não varia de forma linear, isto é, se dobramos o diâmetro da objetiva não obtemos um valor dobrado da magnitude limite. Podemos calcular usando a seguinte fórmula : M = 7.1 + 5( log D ) Onde: M = magnitude limite D = diâmetro da objetiva do telescópio em cm Ex: Qual a magnitude limite de um telescópio com objetiva de 100 mm ? Colocando os dados na fórmula M = 7.1 + 5(log10) Resultado M = 12.1 Luminosidade Mais uma importante característica ligada diretamente ao diâmetro da objetiva. A luminosidade é quantidade de luz que um telescópio pode captar, e quanto maior o diâmetro da objetiva, mais luminoso será o instrumento. Um telescópio para ser luminoso deve ter também uma distância focal pequena para trabalhar com pouco aumento. Isso torna as imagens nítidas e brilhantes. A razão focal ( F/D) é a relação existente entre a distância focal e o diâmetro da objetiva. Quanto menor a razão focal mais luminoso será o telescópio. Podemos calcular a razão focal com a seguinte fórmula : R =F / D Onde: R = razão focal F = distancia focal da objetiva D = diâmetro da objetiva do telescópio em cm Ex: Qual a razão focal de um telescópio com objetiva de 200 mm e 1500 mm de distância focal ? Colocando os dados na fórmula R = F/D Resultado R = 7.5 (escreve-se f/7.5) Campo Visual O campo visual representa a área aparente do céu que vemos pelo telescópio. Esta propriedade varia de acordo com o aumento e o tipo de ocular utilizada. Quanto menor o aumento do telescópio maior será o campo visual e essa característica é indispensável nas observações de objetos mais extensos, como cometas, nebulosas, galáxias e aglomerados estelares. O tipo de ocular utilizada também provoca alterações nesta característica e as oculares de ópticas mais complexas são as que oferecem um campo maior. O campo visual pode ser obtido com a fórmula : C=O/A Onde C = campo visual O = campo da ocular A = aumento Ex: Qual o campo visual obtido com 100 vezes de aumento e uma ocular de 50° de campo ? Colocando os dados na fórmula C = 50 / 100 Resultado C = 0.5 ° Campo de visão aparente O design ótico determina o tamanho do campo de visão. O campo de visão aparente de uma ocular é o diâmetro angular expresso em (°), do círculo de luz que pode ser visto pelos seu olho. É análogo ao tamanho da tela de TV (não a imagem que você vê). A maioria das oculares tem um campo de visão aparente de 40° a 50°. O campo de visão real é a área do céu visualizada através da ocular quando esta encaixada no telescópio. O campo de visão real pode ser aproximado pela fórmula abaixo: Campo de visão real = Campode visão aparente _____________ Ampliação Por exemplo, supomos que você tem um telescópio Schmidt-Cassegrain de 8" com 2000mm de distância focal e uma ocular de 20mm com 50° de campo de visão aparente. A ampliação seria de 10x (2000mm / 20mm). O campo de visão real seria de ( 50/100 ) ou 0.5° quase o mesmo campo aparente que da Lua cheia. Alguns designs antigos como Ramsden e Huygens e oculares para microscópio cobrem apenas 30° de campo aparente. Novos modelos podem cobrir 60° ou mais. Se você mudar de uma ocular de 30° para 60° mantendo a mesma ampliação notará um campo de visão do dobro do tamanho antigo. Você pode gastar um bom dinheiro em oculares que tem a capacidade de prover um super campo de visão, porém para maioria dos observadores uma ocular com 50° é mais que suficiente. Outros preferem o efeito de "viagem nas estrelas”e usam oculares com o maior campo de visão possível. Tipos de oculares Huygeniana: A Huygeniana, ocular com dois elementos, foi inventada por Christiaan Huygens por volta de 1600. Esse design é inferior aos modelos atuais e considerado obsoleto com exceção de alguns modelos que ainda são fornecidos em modelos importados baratos. A distância do olho até ocular é muito pequena e o campo de visão aparente também. O modelo Ramsden do século 18 é muito melhor termos de design mas também não se compara com os modelos atuais. Kellner: A Kellner de 3 elementos junto com as Ramsden acromáticas e acromáticas modificadas são os modelos mais baratos para o astronômo mais sério. O conjunto oferece imagens nítidas em condições de pouca ou média iluminação. São mais apropriadas para telescópios de porte pequeno à médio e tem campo aparente de aproximadamente 40°. São oculares baratas e boas muito superior as Ramsden. O modelo de 40mm é considerada a ocular mais usada em telescópios de iniciantes com alguma qualidade. Ortoscópica: A orto de 4 elementos era considerada a melhor ocular de todas as disponíveis. Mas perdeu algum de seu reconhecimento por causa do campo de visão limitado comparado com modelos mais novos. As ortos tem excelente nitidez de imagem, correção de cores e contraste. Oferecem maior distância do olho até a ocular que os modelos Kellner. São especialmente indicadas para observação de planetas e da Lua. Plossl: Tipo mais popular da atualidade com seu design de 4 elementos oferece excelente qualidade de imagem, boa distância do olho até a ocular e campo de visão aparente de 50°. Os modelos Plossl de alta qualidade tem alto contraste e boa nitidez nas bordas. Ideal para observar alvos. Há 20 anos eram consideradas modelos de luxo e atualmente são de uso geral em telescópios de boa qualidade. Oberservadores com óculos de correção podem usar as Plossl e Ortoscópica com distância focal acima de 17mm. Erfle: O modelo de 5 ou 6 elementos Erfle é otimizada para campo de visão aparente de 60° a 70°. Com pouca luminosidade sua imagem grande oferece visão excelente do céu. Com luminosidade alta a imagem sofre problemas de nitidez nas bordas. Grandes angulares: Modelo de design diversos incorporando de 6 a 8 elementos podem atingir um campo de visão aparente de até 85°. Tão grande que é necessário mover os olhos para ver imagem panorâmica, muita gente não gosta desse efeito outras adoram. Sensibilidade a luz diminue um pouco devido a quantidade de elementos óticos mas a qualidade da imagem é excelente. Seu preço também é considerado muito alto para o observador em geral. Escolher a ocular correta depende de qual o objetivo a ser observado, a qualidade de imagem final e quanto você deseja gastar. Tamanho do encaixe Oculares são fabricadas em diferentes tamanhos de encaixe, 0.965", 1.25", e 2". As de menor tamnho deve ser evitada pois normalmente é usada em modelo japoneses. O modelo mais usado seria o de 1.25” e o modelo de 2” normalmente é usado em telescópios de alta qualidade em observatórios. Oculares iluminadas com retículas Esse modelo de ocular com retículas (pequenos traços de marcação) ou outros padrões de marcação podem ser iluminadas de forma a ficarem visíveis no escuro. Um braço iluminador externo incorporando um pequeno LED vermelhor com um potenciometro e bateria fazem o circuito que varia a luminosidade da retícula. Uma ocular com retícula iluminada é necessária para astrofotografia e também util para ser usado no alinhamento do buscador e telescópio. Quantos milímetros ? Escolhendo a ampliação e distância focal Se você usou sempre o mesmo telescópio sabe que tem a opção de visualizar uma imagem pequena, nítida e brilhante ou uma imagem grande, fora de foco e escura. O motivo pode ser relacionado a dois problemas. Primeiro o telescópio capta uma determinada quantidade de luz e ao amplia-la numa área maior a imagem acaba perdendo brilho e resolução. Segundo porque a luz consiste de ondas e até um telescópio perfeito é capaz de captar uma quantidade pequena de detalhes da imagem. Ampliando além de um determinado ponto não melhora nada, apenas piora a imagem. Isso é chamado de ampliação vazia. Logo o primeiro passo ao escolher uma ocular é decidir que ampliação será usada e qual distância focal a ocular oferece. A distância focal de uma ocular é expressa em mm (milimetros) usando a fórmula a seguir: Ampliação X = Distância focal do telescópio (mm) __________________________ Distância focal da ocular (mm) Ou, de outro a forma, Distância focal da ocular (mm) = Distância focal do telescópio (mm) __________________________ Ampliação Por exemplo, um telescópio com distância focal de 2000mm usando uma ocular de 20mm resultará numa ampliação de (2000/20) = 100X. Como a saída de púpila esta relacionada com a ampliação A ampliação na qual um telescópio trabalha depende de sua abertura. Um telescópio largo capta mais luz e faixa de onda resultando em imagens mais nítidas. Uma forma de interessante seria classificar a ampliação em termos de "ampliação por polegada" de abertura. Por exemplo, 80X em um telescópio de 8” de abertura equivale a 10X por polegada. Outra forma seria calcular a saída de púpila, ou quantidade de luz que sai pela ocular. A saída de púpila em polegadas é recíproca com a ampliação por polegada. De forma mais geral a saída de púpila é calculada em mm usando as fórmulas abaixo: Saída de púpila (mm) = Abertura do telescópio em mm __________________________ Ampliação Saída de púpila (mm) = Distância focal da ocular em mm __________________________ Razão f do telescópio A saída de púpila deve ser menor que a púpila do seu olho ou boa parte dos raios de luz não vão iluminar sua púpila e consequentemente não visualizados. Um jovem com olhos adaptados a escuridão tem uma saída de púpila de aproximadamente 7mm. Ao ficar mais velho sua saída de púpila diminiu. Para adultos em idade média a saída de púpila máxima é em torno de 5mm No fim da escala em ampliações que extrapolam a saída de pupila na faixa de 0.5mm a 1mm, a ampliação falsa começa a degradar a imagem observada. Faixa de ampliação Saída de pupila Ampliação Ampliação Ampliação por (Telescópio (Telescópio Quando usar ? polegada de 3") de 8") MUITO BAIXA 4.0 7.0mm BAIXA 2.0 4.0mm 6 - 12x MÉDIA 1.0 - 12 - 25x 3 - 6x 28 - 50x Menor poder de ampliação prático. Visão em grande angular de objetos no espaço profundo durante céu escuro. 18 - 36x 48 - 100x Observação geral, busca de objetos e boa parte dos objetos do espaço profundo. 36 - 75x 100 - 200x Lua, planetas e objetos 10 - 18x 2.0mm mais compactos. ALTA 0.7 1.0mm 25 - 35x 75 - 100x 200 - 280x Lua e planetas em céu limpo, estrelas duplas e aglomerados compactos. MUITO ALTA 0.5 0.7mm 35 - 50x 100 - 150x 280 - 400x Planetas e estrelas duplas próximas em céu muito limpo. Distância focal prática para oculares Para determinar quais oculares você deve usar para um modelo específico de telescópio siga a tabela abaixo: Faixa de ampliaçã Ocular (Telescópio f/4) Ocular (Telescópio f/8) Ocular (Telescópio f/10) Ocular (Telescópio f/15) MUITO BAIXA 16 - 28mm 32 - 56mm 40 - 70mm* 60 - 105mm* BAIXA 8 - 16mm 16 - 32mm 20 - 40mm 30 - 60mm MÉDIA 4 - 8 mm 8 - 16mm 10 - 20mm 15 - 30mm ALTA 2.8 - 4mm* 6 - 8mm 7 - 10mm 10 - 15mm MUITO ALTA 2.0 - 2.8mm* 4 - 6mm 5 - 7mm 7 - 10mm *Oculares nessa faixa não tem função prática veja abaixo. Oculares mais comuns estão disponíveis com distâncias focais entre 6mm e 40mm. O encaixe da ocular limita o tamanho da distância focal na prática. Um ocular Plossl de 32mm ou uma Kellner de 40mm usa o diâmetro total de 1.25” do encaixe. Um distância focal maior não cobriria um campo de visão maior. Por outro lado uma distância focal muito pequena, menos de 6mm, sofrem devido a qualidade de lentes pequenas que requerem a posição do olho numa distância impossível de ser posicionada. Se você precisa de distâncias focais maiores que 40mm alguns telescópios permitem o uso de um encaixe de ocular de 2" e oculares de até 60m de distância focal. Seria o suficiente para entrar na faixa de muito pouca ampliação com um refrator de razão f/15. Quantas oculares eu preciso ? Algumas. Voce pode observar durante muito tempo com uma ocular de pequena potência e uma de grande potência. Eventualmente você vai querer algumas opções de distância focal para mais ampliação. Evite a tentação de ir até o limite, seja pouca ou muita ampliação, até você ter completado os estágio intermediários. Por exemplo, num telescópio com razão f/10, uma ocular de 25mm e 9mm é uma excelente opção para iniciantes. Você pode adicionar depois uma de 6mm e 15mm para outras opções. Com diversas oculares diferentes você terá maior sucesso de atingir a ampliação ótima de um determinado objeto a ser observado. Levando-se em conta as condições do tempo. Normalmente você deve começar com uma ocular de menor potência, como por exemplo uma de 25mm ou 30mm, para colocar o objeto no campo de visão do telescópio. A partir daí pode mudar para uma ocular mais potente de 18 ou 15mm e verificar se imagem fica melhor. Se ficar mude para uma ocular mais potente ainda até atingir o ponto onde a imagem começa a ficar borrada. Nesse caso retorne e comtemple a imagem da sua melhor forma possível com seu equipamento. Você pode usar uma lente Barlow para aumentar a potência de uma ocular por um fator de 2X ou 3X. Com isso ao invés de usar uma ocular de 3mm, podemos usar uma 6mm com a Barlow 2X e ter o mesmo resultado. Usando uma Barlow você pode ter opções no seu conjunto de oculares. Por exemplo, caso tenha uma ocular de 25mm, 15mm e 10mm usando a Barlow 2X você teria a opção de 12.5mm, 7.5mm e 5mm respectivamente. É como ter 6 oculares usando apenas 1 Barlow e um conjunto de 3 oculares. OBS: Este texto foi retirado da internet, todo o conteúdo aqui disponibilizado é livre. As ideias foram reunidas e organizadas (mas não criadas) pela página EuAstrônomo, o qual pode ser acessado pelo link: www.euastronomo.vai.la (http://euastronomo.blogspot.com.br/)
