29.6 Exploración: Telescopio de refracción

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Para poder comprender el aumento de un telescopio es útil entender primero la idea de ángulo subtendido por el objeto o por la imagen. Por ello, antes de explorar el telescopio necesitamos entender la idea de "ángulo subtendido por un objeto".  Reinicio.

1. En la animación inicial, si la imagen de la derecha representa a un ojo que observa al objeto que está a su izquierda (posición en centímetros y ángulo medido por el transportador en radianes), el ángulo que subtiende el objeto es de 6º. Debe comprobar esto moviendo el transportador a lo largo del eje óptico principal hasta que su vértice coincida con la pupila del ojo y midiendo el ángulo que un rayo de luz que parta del extremo del objeto (punta de la flecha) hace con el eje (recuerde que su transportador mide en radianes). Puede hacerlo también pinchando y arrastrando en un lugar apropiado del banco óptico (ángulos medidos ahora en grados).
2. Añada ahora una lente de aumento sencilla.  El ángulo que subtiende la imagen es aquél formado con el eje por el rayo que parte de la imagen y atraviesa la lente cortando al eje principal. ¿Cuánto vale dicho ángulo? El aumento es la relación entre las alturas de la imagen y del objeto, pero, para ángulos pequeños, este aumento coincide con la relación de ángulos subtendidos por la imagen y por el objeto, respectivamente. 
3. Se utilizan dos lentes, un ocular y un objetivo, para fabricar un telescopio de refracción elemental. Pero, ¿qué función tiene un buen telescopio si recoge luz formada por rayos esencialmente paralelos (de objetos situados prácticamente en el infinito) y la convierte en rayos paralelos (para el ojo observando en situación relajada)? La respuesta está en la diferencia en los ángulos subtendidos por el objeto y por la imagen. Considere el ángulo subtendido por el objeto (muy lejano). Mida el ángulo formado con el eje por los rayos que provienen del infinito. ¿Qué valor tiene?
4. Mida ahora el ángulo que forma con el eje óptico la luz que sale del ocular. ¿Cuánto vale?
5. El cociente de los ángulos anteriormente citados es el aumento del telescopio. ¿Cuál es el aumento de este telescopio?
6. Cambie la focal del ocular y enfóquelo (moviéndolo de forma que la luz salga de nuevo con sus rayos paralelos). ¿Cuál es el nuevo ángulo que los rayos emergentes del ocular forman con el eje?
7. Mida ahora la focal del objetivo. Verifique que el aumento del telescopio es igual a la relación de focales de las dos lentes, objetivo y ocular. Cuanto mayor sea esta relación mayor será el aumento del telescopio.

Exploración creada por  Anne J. Cox.
© 2004 Pearson Educación S. A.