Características Físicas




Aumento, magnitude limite, poder separador e etc


Aumento


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, que é chamado de aumento máximo útil e o que determina esse limite é o diâmetro de sua objetiva ou espelho. Ao passar desse limite a imagem fica muito escura e sem definição.



Aumento máximo útil


Primeira imagem com pouca ampliação. O planeta aparece bem pequeno, mas com brilho e nitidez grande. Devido a pouca ampliação é mais difícil notar detalhes no planeta



Imagem do planeta com mais aumento e bem nítido, pois a ampliação ainda não é grande. Apesar de pouca ampliação é possível notar facilmente a divisão de Cassini.



Nessa imagem temos 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.

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?

Colocando os dados na fórmula:
Amax = 150 x 2.5

Resultado:
Amax = 375 X


O aumento máximo útil só pode ser usado 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.



Esquema do observatório Keck em Mauna Kea com seus dois telescópios com espelhos de 10 metros.



Poder separador

Magnitude limite


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


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


Imagens obtidas pelo telescópio Hubble mostrando auroras no pólo de Saturno. O poder separador do telescópio é 0.05" de arco.

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


Espelho primário de 10 m do telescópio Keck 1 do observatório Mauna kea (Hawaii). O espelho do telescópio é formado por vários espelhos menores (sistema de múltiplos espelhos) que somados dão uma área equivalente a um espelho único de 10 metros de diâmetro. Este telescópio pode detectar astros de magnitude 22.



Luminosidade

Campo visual


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 = distância 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 = 1500 / 200

Resultado:
R = 7.5


O Multi Mirror Telescope MMT. No início o telescópio era formado por seis espelhos de 1.8 metros de diâmetro que somados tinham uma superfície equivalente a um espelho de 6.5 metros. Recentemente o telescópio ganhou um espelho único de 6.5 metros de diâmetro.

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 °


Imagens da superfície da Lua obtidas com oculares de distâncias focais iguais (aumentos iguais) e campos diferentes.


Telescópios - Site do construtor de telescópios Sebastião Santiago Filho

Contato: telescopios@outlook.com

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