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Refractor 

Se trata del diseño clásico. Consiste en un tubo alargado y delgado que apunta hacia el cielo y en cuyo extremo inferior se observa a través de un portaocular. Hay dos tipos de refractores:

  1. El telescopop Galilei
  2. El telescopio Kepler 

Ambos son, en un principio, sistemas sencillos en cuanto al diseño. Los modelos Galilei cuentan con una lente convexa en la parte anterior y una cóncava en la trasera. Esta formación se utiliza sobre todo en los binoculares para teatro y ópera. Al encontrarse la pupila de salida en el interior del tubo (ante la lente cóncava), solo se aprecia una pequeña sección del campo visual desenfocada y esta se encuentra en el borde de la imagen. Este tipo de telescopio ha sido pensado para utilizar ampliaciones pequeñas. La ventaja principal de este sistema es que proporciona imágenes no invertidas.

Telescopio tipo Kepler

El telescopio Kepler también recibe el nombre de telescopio astronómico. Al igual que el modelo Galilei, cuenta con una lente convexa en su parte anterior. En la parte trasera, sin embargo, tiene una segunda lente convexa (en vez de cóncava). Esta lente convexa trasera ejerce de ocular. Proporciona imágenes invertidas. Crea una imagen intermedia en el foco. El foco del objetivo coincide con el foco del ocular. El ocular reproduce prácticamente la imagen creada en el foco con un mayor tamaño.

Los refractores «normales», los que había antes, tienen una importantísima desventaja respecto a los demás: crean discrepancias en los colores entre la imagen original y la reproducida, la llamada aberración cromática. La forma de refractarse la luz según las diferentes longitudes de onda es muy desigual. La luz azul, por ejemplo, se desvía más a través de la lente que la luz roja. Como consecuencia, se obtienen imágenes desenfocadas de los objetos. Este efecto se magnifica con el factor de ampliación y, por si esto fuera poco, la aberración disminuye drásticamente el contraste en las imágenes obtenidas con este tipo de telescopio.

La solución óptica para mezcla de colores

Para minimizar este efecto se creó un nuevo tipo de telescopio, el acromático. Los acromáticos cuentan con dos lentes en el objetivo en vez de una y estas se suelen fabricar con cristal crown o flint. Se monta una lente convexa y una cóncava.

El índice de refracción (densidad) y la dispersión es diferente en cada lente. De esta forma, se corrige la mayoría de aberraciones cromáticas, aunque lamentablemente no se corrige totalmente. 

Por ello, los expertos desarrollaron el telescopio apocromático, que elimina completamente la aberración cromática por medio de una tercera lente. La óptica de este tipo de telescopios reproduce imágenes sin discrepancias de color.

Hoy en día predominan dos tipos de apocromáticos:

1. Apocromático ED Doblete
2. Apocromático ED Triplete

La diferencia es el número de lentes de dispersión extremadamente baja (ED): Puede tener dos o tres. El cristal ED corrige la aberración cromática en todo el sistema. Los modelos de dos lentes no la corrigen totalmente, aunque sí en una gran proporción. Algunos astrónomos amateur denominan este tipo de telescopio semiapocromático.

Los modelos de tres lentes ED reducen la aberración cromática casi por completo, reproduciendo una imagen brillante, neutral y llena de contraste.

 

AcromáticoCuenta con dos lentes de cristal flint o crown. Normalmente hay un espacio entre las lentes, aunque hay modelos que las tienen pegadas.

Apocromático ED: En principio se trata de un acromático con una lente de cristal ED. Hay un espacio entre las lentes. La aberración cromática queda prácticamente corregida.

Apocromático de fluorita: Contiene dos lentes pegadas entre sí y una de ellas está hecha con cristal de fluorita. El resultado es parecido al obtenido con un ED.

ApocromáticoMientras que los dos sistemas anteriores son denominados semiapocromáticos, este es totalmente apocromático. Está formado por tres lentes. La corrección de la aberración cromática es total.

Desde hace algún tiempo aparecen casos aislados de telescopios superacromáticos. Son modelos con 5 lentes normalmente separadas en dos grupos. El primer grupo de lentes, con tres, tiene las mismas funciones que un apocromático triplete. Las dos lentes restantes garantizan la planitud del campo visual para conseguir astrofotografías perfectas. 

 

La otra solución

Otra forma de reducir la aberración cromática de los refractores es utilizar modelos con una relación de apertura limitada. Esto significa lo siguiente: Que la distancia focal de estos telescopios debe ser grande. Sin embargo, hay una fórmula empírica que demuestra que para obtener una integridad cromática decente, la distancia focal del acromático debe ser quince veces el tamaño del diámetro de su objetivo. O sea, que para un refractor de 100 mm la distancia focal debería ser de 1.500 mm (f=1:15). En el caso de un refractor de mayor tamaño, la distancia focal deberá ser aún mayor.

Como esto implicaría fabricar modelos demasiado grandes y, obviamente, difíciles de manejar, lo normal es evitar esta relación. La relación distancia focal = apertura² ofrece resultados aceptables. Siguiendo esta regla necesitaríamos una distancia focal de 1.000 mm en los refractores de 100 mm o unos 1500 mm en los refractores de 120 mm.

 

Cómo corregir la aberración cromática

¿Qué se puede hacer con un refractor que produce aberración cromática? Por suerte existe una solución al problema y no es necesario tirarlo y comprar uno nuevo.

Para corregir una aberración longitudinal mínima se puede utilizar un filtro Minus-Violett. Reduce el efecto azul y simultáneamente aumenta el contraste de la imagen. No queda totalmente neutral, pues se puede apreciar una ligera tonalidad amarilla pero, en cualquier caso, los detalles se aprecian mejor.

El filtro Minus-Violett es el modelo tradicional. Sin embargo, ya hay otros modelos en el mercado que realizan la misma función. Uno que ha sido desarrollado especialmente para esto es el Fringe-Killer de Baader. Bloquea el 50% de la luz azul pero permite el paso de la luz roja y verde. Gracias a su diseño inteligente, solo se pierde el 12% de luz. Es ideal incluso para refractores pequeños.

También está el filtro Semi APO. Suena muy bien pero, ¿es realmente efectivo? Supongamos que tenemos un refractor de tan solo 500 mm de distancia focal. Con él se aprecia un borde azul bastante grueso alrededor de los objetos claros. ¿Qué pasa con el borde azul si ponemos el filtro en el ocular? Desaparece. La imagen se aprecia, en general, más neutral que con el Fringe-Killer aunque la pérdida de luz es mayor, alrededor del 30%. La gran ventaja de este modelo es la neutralidad que otorga a las imágenes. Para refractores más pequeños es mejor usar el Fringe-Killer. El Semi APO se amortiza fácilmente en refractores con distancia focal mayor de 100-120 mm.

El refractor es un gran instrumento siempre y cuando se corrija la aberración. Sin embargo, un refractor grande que ofrezca calidad lumínica es relativamente caro y aparatoso. Por eso vamos a analizar también los modelos reflectores. 


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04.06.2020
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