Qual a vantagem de se usar uma ocular de grande distância focal?

Question

No livro do Karkoschka é dito algo que já sabia: que muitos telescópios que anunciam amplificações exageradas são inúteis pois perdem muito poder de resolução - não tem qualquer utilidade ter um telescópio que amplifique tanto se a imagem fique extremamente comprometida.

Depois diz também que telescópios com pouca amplificação com grande campo de visão estao em carÊncia... e remata finalmente a afirmar que uma ocular com grande distância focal podia resolver este problema.

Ora, assumindo que a amplificação do telescópio é a razão entre comprimento ou distância focal da objectiva com o da ocular.... se aumentarmos, para um comprimento fixo de distância focal da objectiva, a distância focal da ocular, isso fará com que a amplificação seja menor (em relação a uma ocular de curta distância focal). Supostamente uma menor amplificação, levará a um maior campo aparente do campo de visão. Seria isto, que o autor quis dizer?

Obrigado.

Answer 1

No mesmo telescópio, uma ocular de maior distância focal determina uma amplificação menor.

Uma amplificação menor, com oculares do mesmo campo aparente, determina um campo real maior, permitindo enquadrar no campo visual objectos de maior extensão que, de outro modo, só apareceriam parcialmente através da ocular, exigindo deslocação do telescópio para ver as suas partes restantes.

Para concretizar, vou recorrer a um exemplo. Admita-se que as nossas oculares têm 60º de campo aparente. Para enquadrar o enxame estelar aberto das Plêiades, M45, (com cerca de 1,4º de extensão), todo dentro do campo, precisaremos de um campo real não inferior a 1,4º de diâmetro.  Com a amplificação de 40x, o campo real abrangido será 60/40=1,5º, abrangendo todo o enxame ao mesmo tempo dentro do campo observado. Se a amplificação fosse, digamos 60x, o campo real seria 60/60=1º. Com 120x de amplificação, o campo seria 60/120=0,5º.

Se se quer aproveitar toda a luz que atravessa o telescópio, convém não abusar das amplificações demasiado baixas: o diâmetro da pupila de saída não deverá ser superior ao diâmetro da pupila do olho do observador, nas condições em que a observação está a decorrer. Supondo uma pupila de saída de 7 mm de diâmetro máximo, o limite inferior de amplificação de um telescópio de abertura D (em milímetros) é D/7 (por exemplo para um telescópio de 140 mm de abertura, a amplificação mínima será 140/7=20x. Se o telescópio tiver uma distância focal de 1200 mm, a máxima distância focal da ocular será 1200/20=60 mm. Porém, nem sempre está disponível comercialmente uma ocular de distância focal tão grande.

Se a distância focal do telescópio for 800 mm (ainda com 140 mm de abertura), a máxima distância focal da ocular, para cumprir o requisito de amplificação mínima passará a ser 800/20=40 mm.

Esta condição equipupilar (pupila ocular=pupila de saída instrumental) assegura o máximo brilho por unidade de área observada, em objectos extensos (nebulosas, galáxias, etc. , ou seja, objectos que não são estrelas). Nos locais com poluição luminosa significativa, isto tem — paralelamente — o inconveniente de dar uma visão muito brilhante do céu, que deveria ser escuro. A amplificação mínima não é recomendável para observar objectos extensos, em locais com poluição luminosa considerável.

Nem todas as pessoas, sobretudo depois dos 40 anos conseguem uma dilatação pupilar de 7 mm. Passando a considerar 5 mm como abertura pupilar máxima, a amplificação mínima passará a ser D/5.

Se o telescópio for usado de dia, por exemplo para observações terrestres, a pupila do olho geralmente reduz-se a cerca de 2 mm, pelo que a amplificação mínima será D/2 (70x num telescópio de 140 mm de abertura).

No meu calculador sobre oculares e telescópios, o utilizador preenche os campos amarelos e tudo o resto é calculado automaticamente em função disso. Disponibilizo o meu calculador aos leitores: http://www.apaa.co.pt/GA/Telescopios_e_oculares2.zip

Para mais informação, consulte-se esta fonte onde as coisas estão explicadas passo  passo:

Almeida, Guilherme de —"Telescópios",  Plátano Editora, Lisboa, 2004.
ISBN: 978-972-770-233-6

Referência e sinopse  em: http://www.platanoeditora.pt/index.php?q=C/BOOKSSHOW/15

ÍNDICE INTEGRAL: http://astrosurf.com/re/indice_telescopios.pdf
INTRODUÇÃO INTEGRAL: http://astrosurf.com/re/introducao_telescopios.pdf
REVIEW: http://astrosurf.com/re/telescopios_recensao.pdf
APRESENTAÇÃO: http://astrosurf.com/re/telescopios.pdf

Guilherme de Almeida

Comments

Ficou claríssimo. Obrigado, Guilherme. Já agora as outras duas também fiquei elucidado (sobre discos de Airy e NA)