Como eles funcionam

Foto cedida NASAUma vista da lua a partir de um telescópio. Veja mais imagens sobre telescópios (em inglês).

Um telescópio é um equipamento incrível que tem a capacidade de fazer com que objetos distantes pareçam muito mais próximos. Eles vêm em todos os formatos e tamanhos, de pequenos tubos de plástico que podem ser comprados em uma loja de brinquedos por US$ 2 ao Telescópio Espacial Hubble, que pesa várias toneladas. Telescópios amadores são um meio termo e, mesmo que não sejam nem de longe tão poderosos quanto o Hubble, conseguem realizar algumas coisas incríveis. Por exemplo, um telescópio de 15 cm permite que você leia o que está escrito em uma moeda de dez centavos de dólar a uma distância de 55 m.

A maioria dos telescópios que você vê é de um desses dois tipos:

• o telescópio refrator, que usa lentes de vidro;
• o telescópio refletor, que usa espelhos em vez de lentes.

Termos relacionados aos telescópios côncava - lente ou espelho que faz com que a luz se espalhe; convexa - lente ou espelho que faz com que a luz se junte em um único ponto focal; campo de visão - área do céu que pode ser vista pelo telescópio com uma ocular específica; distância focal - distância requerida por uma lente ou espelho para focalizar a luz; ponto focal ou foco - ponto em que a luz de uma lente ou espelho se junta; poder de ampliação (potência) - distância focal do telescópio dividida pela distância focal da ocular; resolução - indica quão perto dois objetos podem ficar e ainda serem detectados como objetos separados, normalmente medida em arc-segundos; a resolução é importante para revelar detalhes finos de um objeto e está relacionada à abertura do telescópio.

Ambos fazem exatamente a mesma coisa, mas de maneiras completamente diferentes.

Para entender como funcionam os telescópios, temos de fazer a seguinte pergunta: por que não é possível ver um objeto distante? Por exemplo, por que não é possível ler o que está escrito em uma moeda de 10 centavos a olho nu quando ela está a uma distância de 55 m? A resposta para essa pergunta é simples: o objeto não ocupa muito espaço na tela de seu olho (retina). Se você quiser pensar nisso em termos de uma câmera digital, em 55 m não há pixels suficientes no sensor de sua retina para que você consiga ler o que está escrito em uma moeda de 10 centavos.

Se você tivesse um "olho maior," poderia captar mais luz do objeto e criar uma imagem mais brilhante, o que tornaria possível ampliar parte dessa imagem para que se esticasse e ocupasse mais pixels de sua retina. No telescópio há duas partes que tornam isso possível:

• a lente objetiva (em refratores) ou o espelho primário (nos refletores) captam muita luz de um objeto distante e trazem essa luz, ou imagem, para um ponto ou foco;
• uma lente ocular "pega" a luz do foco da objetiva ou do espelho primário e a amplia para que ocupe uma grande porção da retina. Esse é o mesmo princípio que a lente de aumento usa: ela pega uma imagem pequena no papel e a espalha pela retina do olho para que pareça maior.

Se você combinar a objetiva ou o espelho primário com a ocular, terá um telescópio. Novamente, a idéia básica é captar muita luz para formar uma imagem brilhante dentro do telescópio e então usar algo como uma lente de aumento para ampliar essa imagem brilhante, fazendo com que ela ocupe bastante espaço em sua retina.

Esse é o projeto do telescópio mais simples que você poderia conseguir. Uma lente grande junta a luz e a direciona para o ponto focal e uma lente pequena traz a imagem para seu olho.

Um telescópio tem duas propriedades gerais:

• sua capacidade de captar a luz;
• sua capacidade de ampliar a imagem.

A capacidade que um telescópio tem de captar a luz está diretamente relacionada ao diâmetro da lente ou do espelho – a abertura – que é usada para captar a luz. Geralmente, quanto maior a abertura, mais luz o telescópio capta e traz para o foco, deixando a imagem final mais brilhante.

O poder de ampliação do telescópio, sua capacidade de aumentar uma imagem, depende da combinação de lentes utilizada. A ocular é que realiza essa ampliação. Já que a ampliação pode ser atingida por quase qualquer telescópio usando oculares diferentes, a abertura acaba sendo uma característica mais importante do que a ampliação.

Para entender como isso funciona em um telescópio, vamos dar uma olhada em como o telescópio refrator (o tipo que tem lentes) amplia uma imagem de um objeto distante e a faz parecer mais próxima.

Crie um telescópio simples Pegue duas lentes de aumento (funciona melhor se uma for maior do que a outra) e um papel com algo impresso. Segure uma das lentes de aumento (a maior) entre você e o papel. A imagem impressa parecerá borrada. Coloque a segunda lente de aumento entre seu olho e a primeira lente de aumento. Mova a segunda lente para frente ou para trás até que a folha impressa fique nítida em foco. Você notará que o que está impresso aparecerá maior e invertido.