Material necesario: Para el objetivo: Lente de 1,00 a 1,25 dioptrías. No debemos preocuparnos por el diámetro a partir de 3,5 deberemos reducirlo con un cartón. 1 m de tubo PVC de 80 mm de diámetro, Para el ocular: Lente de 8,00 a 12,00 dioptrías (Un a lupa) 120 cm de tubo de 40 mm de diámetro, Tubos de PVC: Para el enfocador: 39 cm de tubo de 50 mm de diametro 50 cm de listón de 13x13 mm
Contruccion: (ver el vídeo para más información) Pintamos los tubos primero con pintura negra mate y al secarse una capa irregular de dorado.
En el enfocador: Dividimos el tubo del enfocador en dos trozos de 30 y 9 cm. Este último debe introducirse en agua caliente para que quede sobre el de 30 cm. Deben solaparse 4,5 cm.
Con dos tornillos sujetamos una madera de 20 x 5mm con ella cerramos la abertura del trozo de tubo de 10 cm que hemos expandido. De esta manera podremos utilizar oculares de 2" Pegaremos una cremallera dentada unida a una madera idénticas en el centro del listón del enfocador Justo al final del tubo pegamos tres separadores de 1,3 x 1,3 y de 1,3 cm de longitud al final del enfocador. El opuesto a la cremallera lleva una chincheta para evitar rozamientos. Nos ayudamos de un tornillo. Justo debajo de la cremallera añadimos una madera con un alambre. El metal ofrece menos rozamiento, Al final de la cremallera añadimos un tope para evitar que el conjunto pueda entrar en el tubo del objetivo golpeando el cristal. Hacemos un agujero a la altura del ocular. Forzamos rosca para el tornillo que sujeta el ocular. Ya tenemos listo el tubo y el enfocador
En el tubo del objetivo: Pegamos tres separadores de 1,3 x 1,3 y de 2 cm de longitud en el lado opuesto al objetivo uno de ellos también lleva una chincheta. El tubo enfocador debe deslizarse con facilidad en su interior quedando a la vez ajustado.
Mecanismo de enfoque. Para el mecanosmo de enfoque cortamos un trozo de tubo y construimos la pieza que nos permitirá enfocar. Un engranaje y el clavo como eje. Dos bolitas de resina epoxi serven para fijar el eje Hacemos dos agujeros para fijarlo al tubo. En el interior del tubo y con resina epoxi fijamos las tuercas.
Introducimos el enfocador y sujetamos con los tornillos la pieza con el engranaje de forma que coincida con la cremallera. Una pieza en forma de anillo tapa el espacio entre tubos y va atornillada sobre los separadores.
Hemos diafragamado el ocular encajándolo en un rollo de espuma que se ajusta al tubo
En el tubo del ocular: Para el ocular utilizamos los 20 cm de tubo de 40 mm y un manguito para este tubo. Colocamos la lente a 70, 60... mm del ojo según sea la focal que hayamos escogido. En la parte final del tubo pegaremos una tira de plástico o cartón hasta que ajuste con el de 5 cm (tubo del enfocador). Hemos cortado un trozo de 2 cm de tubo de 4 cm. Lo deslizamos hasta la mitad del tubo y colocamos la gamuza de separación. El ocular ajusta en el enfocador y lo podemos asegurar girando el tornillo de sujeción Anillos de sujeción a la montura o trípode: El telescopio está listo. Añadiremos un tornillo de rosca y una cola de milano para fijarlo a la montura
Para la construcción de mi primer telescopio utilicé para el objetivo un cristal de gafas ESF +1,25 dioptrias y 55 mm de diámetro diafragmado a 40, y focal de 800 mm comprado en una óptica.
En el ocular una lupa de 60 mm de focal a la que se retiró el mango.
El tubo lo forman dos piezas de conducción de agua de PVC, una con un diámetro de 80 mm y una longitud de 1,30 m. Y otra de 50 mm de diàmetro y 20 cm de longitud, que es donde va la lente que forma el objetivo. Entre uno y otro tubo va el mecanismo de enfoque.
La relación focal del tubo es de 800/40 =f 40. que evidentemente resulta muy poco luminoso para lo que hoy necesitamos. Sin embargo era un tubo para ver la Luna, los planetas y el Sol y era lo que había en aquel momento.
Es fácil conseguir lentes de mayor diámetro de hecho las encontramos de 65 mm. En principio puede parecer que a mayor tamaño más luz, sin embargo y conforme aumentamos el diámetro aumentan los problemas de aberración cromática y definición. Con lentes de gafas no debemos superar los 40 mm. Si tenemos lentes de mayor tamaño podemos recortar un anillo que diafragme a esta medida.
Se trataba de un telescopio refractor parecido al que utilizó el astrónomo Johannes Kepler.
Inconvenientes. El tubo además de su poca luminosidad presentaba otros defectos como por ejemplo la enorme cantidad de aberración cromática que provocaban sus lentes.
Como vemos en el dibujo en el momento de la refracción la lente funciona también como un prisma separando los colores según sus longitudes de onda. Es por ello que el foco no coincide y vemos los bordes de los objetos coloreados destacando el azul y rojo que són los colores con longitudes de onda más alejadas.
Este efecto es mayor cuanto más corta sea la focal de la lente.
Nuevo objetivo acromático de 800mm focal y 83 mm de diámetro: Es posible corregir los defectos de la lente utilizando una combinación de dos cristales que tiene un diferente índice de refracción, (doblete acromático, Lente de cristal crown, lente convergente y cristal flint, lente divergente) consiguiendo de esta manera que los rayos rojo y azul coincidan; no ocurriendo así con el resto de colores, sin embargo así se minimiza mucho el defecto apenas resulta perceptible. Se trata de les lentes acromáticas.
Este doblete es adecuado para el objetivo del telescopio y podemos encontrarlas pegadas o con un pequeño anillo que deja una pequeña cámara de aire entre ellas. Esta última reduce el efecto coma. (Las estrellas del borde de la imagen presentan una deformación en forma de coma.)
Para corregir la separaciuón del verde se construyen tripletes apocromáticos formados por tres lentes alternando el cristal Flint con el cristal crown.
Cristal crown: Indife de refracción bajo y baja dispersión. Cristal flint: índice de refracción alto y dispersión alta.
Al atravesar un rayo de luz el prisma vemos como se descompone la luz.
Por fin ha llegado el paquete con una lente acromática. El objetivo será intercambiable ya que quiero conservar el lente que me permitió ver por primera vez el firmamento.
Empezamos colocando la lente convergente de cristal crown seguida del anillo separador para luego acoplar la lente divergente de cristal flint.
Se trata de una lente con la misma foval de 800 pero con un diámetro de 80 mm. La luminosidad ahora es de f 10 y con un mínimo de aberración cromática.
Para ver como funciona he sacado una fotografía de la Luna:
Un poco de teroría. Las lentes: Las lentes son medios refringentes limitados por dos caras al menos una de las cuales es curva. Las lentes más corrientes son las esféricas cuyas caras estan formadas por casquetes esféricos.
Lentes convergentes Las lentes convergentes son más gruesas en el centro que en los bordes y reunen los rayos que las atraviesan.
El foco de una lente es el punto donde convergen los rayos de luz que parten del objeto según el esquema:
De la parte superior de la flecha miraremos los rayos rojo y azul. El rojo se refracta y pasa por el foco. El azul para por el centro de la lente sin variar de dirección. Al coincidir nos formaran un punto de la imagen real. Así ocurre para el desto de puntos de la imagen. Como ejemplo he trazado las líneas que salen de la mitad de la imagen (rayos verde y amarillo).
Llamamos distancia focal a la distancia entre la lente y el foco.
Cuanto más lejos se encuentre el objeto más cerca del foco se creará la imagen real e invertida del mismo. Tanto es así que para objetos en el infinito su imagen virtual no tendría tamaño y se produciría justo en el foco.
Lentes divergentes:
Las lentes divergentes hacen que los rayos tiendan a separarse. Imaginaremos su foco por delante de la lente prolongando los rayos que divergen, (amarillo en el esquema)
En óptica es normal hablar de dioptrías. Para pasar de dioptrías a distancia focal basta con hacer su inverso. Así 1/1 = 1 metro > 1000 mm. Para una lente de 1,75dioptrías sería 1/1,75 = 0,57 m 570 mm. En las lentes divergentes indicamos las dioptrías con valor negativo. Ej -1,50
Astigmatismo Si usamos lentes de gafas viejas es posible que nos encontremos con cristales que corrigen el astigmatismo. Estas lentes pueden ser convergentes o divergentes y sirven para corregir una alteración en la curvatura de la córnea. Estas lentes no nos van a servir para ninguna prueba que vayamos a hacer. Para reconocer estas lentes basta situarlas a unos 15 cm de nuestro ojo y hacerlas rotar con la mano. Observaremos como los objetos se deforman o se inclinan conforme avanza el giro. Debemos tener presente que hay diferentes grados y que en unas el efecto serà más fácil de reconocer que en otras.
Observando a través de la esfera astigmática, en caso de no tener astigmatismo, deben verse todos los meridianos enfocados y del mismo grosor.
Podemos con botón derecho "Abrir la imagen en una pestaña nueva" de esta forma podremos ver com más detalle los meridianos.
Si miramos a través de una lente correctora de astigmatismo algunos meridianos se veran más negros que otros.
El telescopio Galileano:
Galileo Galilei utilizó un rudimentario telescopio formado por una lente convergente de objetivo y un ocular divergente (1609). Consiguíó un aumento de X20. Pudo observar las fases de la Luna, y descubrió que n el terminador, (zona en penumbra), había relieve. Resolvió algunos cúmulos estelares, los anillos de Saturno no siendo capaz de ver su estructura ya que pensó que eran pequeños apéndices. También descubre cuatro satélites de Júpiter, Calixto, Europa, Gamínedes e Ío.
El equema del telescopio que utilizó es el siguiente:
A modo experimental me contruí un pequeño telescopio del este tipo con una lente objetivo de 500 mm de foco y una divergente de -15 dioptrías. Uno de los mayores inconvenientes es que el campo de visión es muy reducido y sólo podemos ver una zona muy pequeña de cielo.
