Telescopul (din gr. tele = departe, skopein = a cerceta, a examina) este un instrument optic folosit n astronomie pentru observarea corpurilor ceresti.
Pentru sute de ani, telescoapele au fost singurele instrumente folosite pentru observarea planetelor si a galaxiilor. Chiar si azi navetele cosmice pot ajunge doar vecinii nostri apropiati din sistemul nostru solar, oamenii de stiinta continu nd sa se bazeze pe telescop n studierea stelelor, nebuloaselor si galaxiilor aflate la mare distanta.
Telescopul optic
Majoritatea telescoapelor functioneaza colectand lumina emisa de stele sau reflectata de suprafata planetelor. Acestea se numesc telescoape optice.
Telescopul formeaza imagini ale cerului relativ apropiate si mareste luminozitatea aparenta a astrilor, permitand distingerea detaliilor si sa se observe mult mai multe stele decat cu ochiul liber.
Lumina vizibila adunata de telescop e descompusa in radiatiile componente cu ajutorul unui spectroscop, in acest fel obtinandu-se informatii despre temperatura obiectului, miscare, compozitie chimica sau prezenta unor campuri magnetice.
In esenta, telescopul optic este un instrument ce concentreaza o imagine din realitate untr-un manunchi suficient de mic de raze astfel incat sa intre prin pupila ochiului uman. Ca un produs secundar al acestei operatii, lumina este intensificata, lumina slaba devenind usor vizibila.
Multe telescoape sunt construite in observatoare astronomice in jurul Pamantului dar numai undele radio, lumina vizibila si radiatia infrarosie pot penetra atmosfera Pamantului si pot ajunge la suprafata planetei. Pentru a depasi aceasta problema au fost lansate in spatiu telescoape care pot colecta unde din alte regiuni ale spectrului electromagnetic.
Obiectivul telescopului este constituit dintr-o oglinda (sau un sistem de oglinzi) de sticla metalizata de forma paraboloidala, care poate atinge chiar si 11 m in diametru. Cu ajutorul unei oglinzi plane sau curbe, imaginea data de obiectiv este indreptata spre un ocular.
Telescopul optic poate fi utilizat atat pentru observarea directa, cat si pentru cercetari fotografice sau spectroscopice.
Tipuri de telescoape
Lumina este facuta din fotoni si telescoapele profesionale concentreaza lumina spre detectori electronici care colecteaza fotonii. Exista trei tipuri principale de telescoape optice in functie de tipul obiectivului colector de lumina: refractoare (dioptrii) care foloseste lentile, reflectoare (catoptrii) care foloseste oglinzi si sistemul care combina lentile cu oglinzi (cadioptrii).
Schema de baza este ca primul element care capteaza lumina, obiectivul (lentila (1) sau oglinda concava), focalizeaza lumina unui obiect aflat la departare (4) pe un plan focal unde formeaza o imagine reala (5). Aceasta imagine poate fi inregistrata, sau vazuta printr-un ocular care se comporta ca o lupa. Ochiul (3) vede o imagine virtuala marita (6) la o distanta mare.
Telescoapele care folosesc doua lentile convexe fac ca imaginea sa apara rasturnata. Versiuni terestre ale acestor telescoape si binocluri folosesc prisme sau se bazeaza pe lentile intre obiectiv si ocular pentru a inversa imaginea inca o data. Astfel, imaginea apare dreapta in ocular.Multe tipuri de telescoape multiplica calea optica cu oglinzi duble sau triple. Acestea ar putea fi parti integrale ale designului optic, dar de asemenea servesc pentru a face telescopul mai compact si plasand ocularul sau detectorul intr-o pozitie mai convenabila. La telescoapele mai mari aceste oglinzi aditionale sunt adesea folosite pentru a produce o imagine de calitate mai buna pe o suprafata mai mare.
1. Telescoape refractoare
Telescopul refractor, cunoscut si sub numele de luneta, este primul model de telescop aparut (in Olanda in 1608).
Telescopul refractor este un tip de telescop optic care refracta lumina. Aceasta refractie face ca razele paralele de lumina sa convearga intr-un punct focal. Din aceasta cauza utilizatorul poate vedea un obiect mai clar, luminos si aproape. Este asemanator din punct de vedere al constructiei cu microscopul. Un refractor tipic are 2 lentile, lentila obiectiv si ocularul. Obiectivul este format din doua bucati de sticla cu dispersii diferite. Fiecare parte a acestor bucati de sticla este finisata pe o parte si pe alta. Lentila este convexa iar puterea de a aduna razele de lumina a unui astfel de telescop este proportionala cu marimea obiectivului.Aceste telescoape sunt impiedicate de erori cromatice care cauzeaza venirea fiecarei culori intr-un focar diferit pentru ca fiecare culoare are propriul sau unghi de refractie. Aberatia cromatica face ca imaginea unei stele sau planete sa fie inconjurata de cercuri de diferite culori.
O alta limitare fundamentala a acestor telescoape este faptul ca lentilele cu diametre mai mari de 1 metru sunt impractice deoarece cantaresc mai mult de jumatate de tona si se prabusesc sub propria lor greutate. Acestea nu pot fi sprijinite de dedesupt ca oglinzile.
Pe de alta parte, telescopul refractor isi mentine foarte bine alinierea opticii si este utilizabil atat la observatii astronomice cat si terestre.
Designul facut de Galileo este numit telescopul galilean. Folosea lentila obiectiv convexa si lentila oculara concava. Prin telescopul galilean imaginea nu se vedea rasturnata, dar avea un camp vizual foarte mic, aberatie cromatica si sferica si focalizare slaba.
2. Telescoape reflectoare
Isaac Newton este cunoscut ca fiind primul care a construit un telescop reflector practic, dupa propriul sau design in jurul anului 1670. Telescopul avea un obiectiv concav si o oglinda diagonala mai mica, pentru a rezolva problema erorii cromatice.
Telescopul reflector, cunoscut si sub numele de telescop newtonian, este cel mai simplu. Acesta foloseste o oglinda concava pentru a aduna razele de lumina si formeaza imaginea intr-un focar aflat deasupra oglinzii.Telescoapele reflectatoare sunt in special folositoare pentru a aduna lumina de la obiecte intunecate. Sensibilitatea luminii unui astfel de telescop creste cu patratul diametrului oglinzii telescopului. Deci daca se dubleaza diametrul oglinzii puterea de a aduna razele de lumina creste de 4 ori.
Oglinda telescopului este facuta dintr-o sticla speciala care nu se contracta si mareste la diferite temperaturi. Oglinda e polizata cu ajutorul calculatorului pentru ca diferentele de grosime de pe suprafata trebuie sa fie mai mici decat o fracsiune din grosimea unui fir de par. Pentru a crea un strat reflectator se acopera suprafata oglinzii cu un strat subtire de aluminiu, protejat la exterior cu un strat de protectie in general din oxid de siliciu.
Principalul dezavantaj al acestor oglinzi este greutatea. Telescopul Hale de pe muntele Palomar din California cantareste 14 tone. La unele telescoape construite dupa 1990 greutatea oglinzii a fost redusa prin punerea ntre o oglinda concava subtire si a unei placi a unui strat de nervuri de sticla.
