Circunferencia, esta curva se obtiene al cortar un cono de revolución con un plano que es perpendicular al eje que une el centro del circulo de la base del cono, con el vértice del mismo. Su revolución genera la esfera.

 

 

Parábola, esta curva se obtiene al cortar un cono de revolución con un plano en un ángulo mayor que los lados del cono y menor a 90º, respecto de su base. La revolución sobre su eje genera un paraboloide

 

Hipérbola, esta curva se obtiene al cortar dos conos de revolución opuestos por su vértice, en un ángulo de 90º, respecto de la base de cualquiera de los conos. La revolución en el eje que une sus focos se llama hiperboloide.

El siguiente gráfico, reúne todas las curvas cónicas descritas anteriormente, se indica además la excentricidad característica de cada una de ellas.

Una acotación, en geometría la excentricidad de estas curvas la representa la letra “e”; La “biblia” de los ópticos aficionados señala la misma excentricidad pero representada por la letra “b”, que es la aplicada en este ensayo.

Circunferencia b=0, Elipse prolate 0>b>-1, Elipse oblate 0<b<1

Parábola b=-1, Hipérbola b<-1

 

 

En todas ellas excepto en la hipérbola, la superficie de revolución reflectora que se utiliza al diseñar los espejos es la cóncava. En la hipérbola depende del diseño es una u otra superficie.

Una característica al diseñar un espejo cóncavo y construirlo, es que la curva inicial de la superficie obtenida en la primera etapa del pulido, corresponde a una superficie esférica. Con el pulido final y de terminación, el óptico le da la curva que requiere; en la mayoría de los diseños es una superficie parabólica.

A simple vista no es posible determinar la curva que tiene la superficie reflectora de un espejo, Para obtenerla, se debe medir la superficie obtenida por un procedimiento inventado por el físico francés León Foucault.

Veamos en gráfico los reflectores más importantes usados por los aficionados.

Para facilitar la claridad del dibujo sólo se han dibujado los espejos y la curva que le corresponde, los dibujos no están en proporción respecto a las curvas cónicas.

Diseño Newton

 

El telescopio Newton, tiene un espejo parabólico en combinación con un espejo secundario plano. El espejo secundario cambia el foco del espejo parabólico en 90º hacia el foco newton. La distancia focal de este sistema es igual a la distancia focal del espejo primario.

Este instrumento es el más fácil de construir por los aficionados.

Características ópticas.

Este instrumento tiene muy buenas condiciones para la observación y la fotografía, siempre y cuando la condición de error de onda obtenida al construirlo, sea l/10 o inferior. Valor que en el departamento de Instrumentos nos exigimos como estándar de calidad.

El error de coma se manifiesta más en el perímetro del Campo del instrumento, no así en su parte más central.

En los instrumentos con una combinación de 2 espejos curvos, su poder de amplificación aumenta de acuerdo a un factor g.

Este factor se relaciona con dos distancias, P es la distancia del espejo secundario al foco del espejo primario y P’ es la distancia del espejo secundario al foco del sistema.

El valor de g corresponde a :

La distancia focal del espejo primario se amplifica por g , obteniéndose la distancia focal del sistema.

Por ejemplo:

Si tenemos un espejo primario de 250 mm y f/D 5, significa que en configuración Newton, el instrumento tendrá una distancia focal de 1250 mm; si utilizamos un ocular de 25 mm el aumento obtenido será de 50x. Podemos ver Saturno bien luminoso y algunas de sus lunas en el Campo correspondiente.

Si lo utilizamos en configuración Cassegrain con un g =5, tenemos un sistema de f/D 25 y su distancia focal será de 6250 mm. Con el mismo ocular obtendríamos un aumento de 250x y observamos al planeta, sus anillos y divisiones con menos luminosidad, dentro del Campo correspondiente.

Diseño Gregory

 

El telescopio Gregory, tiene un espejo primario parabólico en combinación con un espejo secundario elíptico.

En su diseño y construcción, el foco del espejo primario se hace coincidir con uno de los focos de la elipse; una parte del vértice de la elipse correspondiente a ese foco, es un espejo secundario, que refleja la luz que concentró el espejo primario en el foco A y la redirige a través del centro perforado del espejo primario al foco B de la elipse, que es a la vez el foco del sistema Gregory.

Características ópticas

Para igual condición de espejo primario y tamaño del espejo secundario, la razón de amplificación g respecto de una combinación Cassegrain, en el Gregory es mayor.

La imagen resultante en el foco Gregory es erecta; por esta razón este tipo de telescopio se puede emplear para observación terrestre.

Diseño Cassegrain

 

El diseño Cassegrain, consiste en un espejo primario parabólico combinado con un espejo secundario hiperbólico.

En su diseño y construcción, se hace coincidir el foco del espejo primario , con uno de los focos de la hipérbola (foco A); parte del vértice de la rama de la hipérbola correspondiente a ese foco, es un espejo secundario convexo, que redirige la luz concentrada del espejo primario a través del centro perforado del espejo primario hacia el otro foco de la hipérbola (foco B) que es a su vez el foco del sistema Cassegrain.

Este es el diseño que se aplicó a la óptica del proyecto ACHAYA 400, que está lista y próximo a terminarse su parte estructural.

Características ópticas

Para igual condición de espejo primario y tamaño del espejo secundario, respecto del Gregory, la razón de amplificación g, en el Cassegrain es bastante menor. También el largo total del instrumento es más corto que el Gregory.

La imagen resultante en el foco Cassegrain es invertida.

Un aficionado con el mismo espejo primario parabólico, puede construir un instrumento de triple diseño, sólo debe cambiar el espejo secundario para la combinación que desee.

En la combinación del tipo Cassegrain, dependiendo de la cónica del espejo primario y secundario que se desea combinar se obtienen los siguientes diseños:

telescopio	Espejo primario	Espejo secundario
Cassegrain	Parabólico	Hiperbólico
Ritchey-Chrétien	Hiperbólico	Hiperbólico
Dall-Kirkham	Elíptico	Esférico
Pressmann-Camichel	Esférico	Elipsoide

Diseños Catadióptricos

Telescopio Schmidt-Cassegrain

 

El diseño Schmidt-Cassegrain, es similar al Cassegrain; la diferencia está en que el espejo primario es esférico con una distancia focal más corta, la aberración de esfericidad resultante es corregida por una lente correctora, que tiene la misma aberración esférica que el primario pero de valor recíproco, anulándose esta aberración.

Es un telescopio más corto en tamaño respecto de un similar Cassegrain; es uno de los instrumentos más populares por su facilidad de operación y traslado.

Características ópticas.

Permite combinar buenas características de reflectores y refractores y se suelen utilizar para obtener imágenes de amplio campo.

Al ser un instrumento más corto, el espejo secundario generalmente produce una obstrucción sobre 33%, afectando la calidad de la imagen por la alteración de la luz del primer anillo de la mancha de difracción que se produce.

En términos prácticos Un telescopio de 400 mm, con una obstrucción de 0.5 apenas será mejor que uno de 210 mm, con una obstrucción inferior a 0.2.

Telescopio Maksutov-Cassegrain

En este diseño la lente correctora es un menisco, su efecto es similar al del Schmidt-Cassegrain. También es un instrumento de tubo corto y fácil de transportar.

La lente correctora de este instrumento es más difícil de realizar.

Sus características ópticas en general son similares a las del Schmidt-Cassegrain.

Socio 2084