sábado, 11 de diciembre de 2010

Razón focal

Como conté hace poco, el mejor telescopio es el que más se usa. Y como no hay un uso único, muchos aficionados terminamos teniendo más de un telescopio. ¿Más de un telescopio? ¿Para qué?


No existe un telescopio que pueda hacerlo todo. En un extremo del espectro están los telescopios que muestran grandes porciones de cielo, con bajo aumento, ideales para observar objetos extensos como cúmulos estelares y nebulosas grandes. En el otro extremo están los telescopios que funcionan bien a mucho aumento, necesarios para la obervación detallada de los planetas, separar estrellas binarias y observar objetos muy compactos. El parámetro que mejor distingue entre distintos telescopios para estos distintos usos es la relación focal.

La relación focal, o "número efe", es el cociente entre la distancia focal del telescopio y su apertura. Por ejemplo, un reflector con un espejo de 15 cm y 900 mm de distancia focal, tiene una relación focal de 900/150 = 6. Se lo denota como f/6 ("efe sobre seis", o "efe seis"). Todo esto, notemos, es aparte de la capacidad de recolectar luz (según la cual, cuánto más grande, mejor se observarán los objetos tenues), a la cual me referí en el post anterior. (Para los detallistas, también es aparte de la resolución, que también depende de la apertura.)

Telescopios cortos

Los telescopios de f/4 ("efe cuatro") son de campo ancho (rich field en inglés), y son un poco como un super-binocular. Son ideales para objetos extensos que requieran poco aumento para verlos bien, tales como grandes nebulosas (Orión, Eta Carinae...) y cúmulos (como las Pléyades, ¡o inclusive cúmulos dobles!...). En general son de diseño Newtoniano con espejos chicos (hasta 15 cm, muy portátiles) o gigantes (30 cm o más, llamados "baldes de luz" porque parecen, bueno, un balde o tacho). Yo tengo uno de 114 mm de apertura y 500 mm de distancia focal (f/4.4) que es una maravilla de portabilidad y prestaciones (es como el la izquierda, en la imagen de arriba). Con un ocular de 20 mm da 25 aumentos y un campo visual de más de dos grados, proveyendo magníficas vistas de campos estelares y nebulosas extensas.

Telescopios largos

En telescopios con relación focal f/10 ("efe diez"), para aperturas medianas la distancia focal es bastante larga (por ejemplo, 2 m para un telescopio de 20 cm de apertura). Por esta razón, los f/10 newtonianos son incómodamente grandes (algo así como un termotanque grande). Por la misma razón, muchos aficionados preferimos un diseño Schmidt-Cassegrain para este tipo de telescopio, ya que son más compactos. Mi telescopio Schmidt-Cassegrain de 20 cm de apertura no mide mucho más de 50 cm de largo, a pesar de tener una distancia focal de 2 metros (es el de la derecha en la imagen de arriba). Al tener una distancia focal más larga, los mismos oculares dan más aumento que en el de 500 mm, lo cual es mejor para la observación de la Luna, planetas y objetos pequeños. Con el mismo ocular de 20 mm, por ejemplo, el aumento es de 100X y el campo de medio grado: entra justo justo la Luna.

Como se imaginarán los aficionados a la fotografía, un objetivo F/10 es bastante más "lento" que uno f/4. Es decir, para lograr la misma exposición hay que hacer una toma mucho más larga (unas seis veces más larga), ya que llega menos luz por unidad de área al plano focal. Esto hace que los telescopios f/10 sean más bien lentos para fotografía. Los Maksutov-Cassegrain (un diseño catadióptrico usual en aperturas entre 70 mm y 150 mm) suelen ser aun más lentos, a f/12.

In medio virtus

¿No existen telescopios con razones focales intermedias, ni f/4 ni f/10? ¡Claro que sí! Hay newtonianos f/8 que cumplen ese rol. Un caso ideal para principiantes sería un 15 cm F/8. Con una longitud focal de 120 cm estos telescopios son poderosos y bastante portátiles (especialmente los de montura Dobson), atractivos para muchos aficionados. Y para los Schmidt-Cassegrain existe un dispositivo llamado reductor focal, que reduce la razón focal en un factor típicamente 0.63, de f/10 a f/6.3. Con el ocular de 20 mm el campo visual es un poco más grande (ideal para ver la Luna entera, por ejemplo) y además, y sobre todo, los tiempos de exposición fotográfica se reducen a la mitad.

En la web hay calculadoras de las propiedades ópticas de telescopios que pueden servir para planificar la compra de un equipo. En español encontré ésta, en la que además de valores numéricos se simulan los campos visuales que se obtienen. Todavía mejor es el simulador de telescopios de Enzo de Bernardini (¡gracias por señalarlo, Rubén!). La simulación de quí arriba la hice con Stellarium, que en su versión más reciente permite mostrar el campo visual que producen distintos telescopios y oculares.

PS: Si quiere ver qué buenas fotos se pueden obtener con un telescopio muy básico, visite Fotografía Astronómica, de Pedro. 

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1 comentario:

  1. Muy buena nota Guillermo.
    Otra aplicación útil para ilustrar los tamaños relativos de un mismo objeto visto a través de telescopios de diferentes características (diámetro, focal, etc) es el "Simulador de Telescopios", desarrollado por Enzo de Bernardini, y que pueden probar en:
    http://www.astrosurf.com/astronosur/telescopios_simulador.htm

    Saludos

    Rubén Barros

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