A ciência por trás
Há dois tipos principais de telescópios: refratores e refletores. Os telescópios refratores são mais antigos e foram alvos de estudo de Galileu, sua característica é a presença de lentes de vidro. Os telescópios refletores são mais modernos e foram desenvolvidos inicialmente por Newton, sua característica é a presença de espelhos. Telescópios refratores são mais comuns para observações amadoras em telescópios de pequeno porte e terrestres, que é o nosso caso. Já os telescópios refletores, por serem feitos com espelhos, que são mais leves que lentes de vidro, suportam telescópios maiores e modernos que podem ser enviados para a órbita terrestre, como o Hubble. Nossa discussão, neste caso, é voltado para os telescópios refratores.
O telescópio refrator mais simples é formado por um conjunto de duas lentes: objetiva e ocular. PARA INFORMAÇÕES MAIS DETALHADAS SOBRE LENTES, COMO ACHAR E COMO USAR, FAREMOS UM POST ESPECÍFICO PARA O ASSUNTO. A lente objetiva é aquela localizada na “frente” do tubo; é sempre maior em tamanho que a ocular, isso se deve ao fato de que a quantidade de luz que entra no tubo é diretamente proporcional a qualidade da imagem obtida, quanto mais luz for possível captar maior a qualidade da imagem.
A luz, ao atravessar o vidro, é refratada (desviada) de sua trajetória inicial, daí o nome do telescópio, isso ocorre pois há uma mudança na densidade do meio. O ar na atmosfera terrestre está no estado gasoso, onde os átomos estão mais distantes uns dos outros, já o vidro está no estado sólido, onde os átomos estão mais próximos uns dos outros, ao atravessar do ar atmosférico para o vidro a luz tem mais “obstáculos” pela frente e muda de direção. Para tornar palpável o entendimento, imagine que você está correndo numa rua quase deserta sempre na mesma direção, e derrepente se depara com uma multidão de pessoas na esquina, você não conseguirá atravessar a multidão sem mudar a direção do seu deslocamento. Essa refração também ocorre quando você coloca uma colher dentro de um copo com água e visualiza o cabo dentro d’água deslocado em relação a parte que fica para fora, nesse caso a água é o meio mais denso.
No caso da lente de vidro objetiva do telescópio, é necessário que o vidro seja moldado de forma que a luz captada, ao atravessa-lá, seja redirecionada para um ponto de foco, e não simplesmente espalhada em todas direções, as lentes que fazem isso são chamadas de lentes convexas. A que é usada em nosso protótipo é do subtipo plano-convexa. Um lado plano (que fica virado para dentro do tubo), e um lado circular (que fica virado para fora do tubo).
O objetivo de gerar um ponto de foco é fazer com que toda a luz que atravessa a lente objetiva seja posteriormente captada pela retina do olho humano, que possui um tamanho menor e normalmente não conseguiria captar tanta luz.
A luz redirecionada pela lente objetiva ganha um formato de ampulheta dentro do tubo, ficando o ponto de foco exatamente no meio da ampulheta, onde todos os raios de luz se encontram. Nesse caso pode acontecer algo curioso. A luz que é captada pela parte superior da lente é desviada para baixo, e a luz que que é captada pela parte inferior da lente é desviada para cima, o que acarreta na visualização de uma imagem invertida (de cabeça para baixo). Telescópios desse tipo são chamados de telescópios de Kepler. A visualização não é afetada ao observar os astros pois no universo não existe em cima ou embaixo, logo isso não é um problema.
Após passar o ponto de foco a luz atravessa uma segunda lente, a lente ocular, aquela na qual posicionamos nosso olho sobre. Essa lente é menor e geralmente mais grossa. Ela capta a luz direcionada pela lente objetiva e desvia novamente a luz em direção ao olho. Esse duplo redicionamento da luz acarreta na possibilidade de enxergar uma quantidade maior de luz em um espaço menor, o que gera a ampliação da imagem. Em nosso protótipo usamos como lente ocular um monóculo, também do subtipo plano-convexa, mas muito menor em tamanho do que a objetiva.