Telescopios ópticos e infrarrojos
Los telescopios ópticos e infrarrojos recolectan y enfocan la luz visible y del infrarrojo cercano a medio, estableciendo la capacidad de captación de luz, la resolución angular y el campo de visión que rigen lo que los astrónomos pueden observar.
Definition
Un telescopio óptico o infrarrojo es un instrumento que utiliza lentes o espejos para recolectar radiación electromagnética en la banda de aproximadamente 0.3 a 30 micrones y llevarla a un foco donde puede ser imaginada, dispersada o medida fotométricamente.
Scope
Esta área cubre las configuraciones ópticas de los telescopios reflectores y refractores, la fabricación y el soporte de grandes espejos primarios, las demandas especiales de la observación infrarroja, incluyendo el fondo térmico y la refrigeración del detector, y los montajes mecánicos y los sistemas de accionamiento que apuntan y rastrean los telescopios contra la rotación de la Tierra.
Sub-topics
Core questions
- ¿Qué determina la capacidad de captación de luz y la resolución angular de un telescopio?
- ¿Cómo se fabrican y mantienen en forma los espejos grandes y precisos frente a la gravedad y el cambio térmico?
- ¿Qué hace que la observación infrarroja sea distinta de la observación de luz visible?
- ¿Cómo se apuntan y rastrean los telescopios con precisión en el cielo?
Key theories
- Apertura, resolución y el límite de difracción
- El área de recolección se escala con el cuadrado del diámetro de la apertura, mientras que la resolución angular limitada por difracción se escala inversamente con el diámetro, por lo que los telescopios más grandes ven detalles más débiles y finos.
- Configuraciones ópticas de telescopios reflectores
- Diseños como el Cassegrain, Ritchey-Chretien y Gregoriano organizan espejos primarios y secundarios para controlar aberraciones como el coma y el astigmatismo en un campo de visión utilizable.
- Soporte activo de grandes espejos
- Los grandes espejos primarios modernos son delgados o segmentados y se mantienen en forma mediante actuadores controlados por computadora que compensan la deformación gravitacional y térmica a medida que el telescopio se mueve.
Clinical relevance
Los telescopios ópticos e infrarrojos sustentan casi todas las ramas de la astronomía observacional, desde los estudios de galaxias distantes hasta la caracterización de exoplanetas; los avances en la tecnología de espejos y la instrumentación infrarroja expanden directamente la debilidad y el rango de longitud de onda accesibles para la investigación.
History
El refractor de Galileo abrió la astronomía telescópica en 1609, y el reflector de Newton resolvió la aberración cromática. El siglo XX trajo espejos de vidrio cada vez más grandes, culminando en el telescopio Hale de 5 metros, después de lo cual la tecnología de espejos segmentados y de menisco delgado y el soporte activo permitieron la generación actual de telescopios de 8 a 10 metros y los telescopios extremadamente grandes que ahora están en construcción.
Key figures
- Isaac Newton
- George Willis Ritchey
- Henri Chretien
- Roger Angel
Related topics
Seminal works
- kitchin2013
- schroeder2000
- bely2003
Frequently asked questions
- ¿Por qué casi todos los grandes telescopios modernos son reflectores en lugar de refractores?
- Las lentes grandes se comban bajo su propio peso, sufren aberración cromática y solo pueden ser soportadas por sus bordes, mientras que los espejos pueden ser soportados en toda su parte posterior y reflejan todas las longitudes de onda por igual. Estos límites prácticos limitan efectivamente los refractores a aproximadamente un metro, por lo que todos los telescopios grandes utilizan espejos.
- ¿Por qué muchos telescopios infrarrojos se asientan en montañas altas y secas o vuelan por encima de la atmósfera?
- El vapor de agua y la atmósfera cálida absorben y emiten fuertemente en el infrarrojo, ahogando las señales débiles. Los sitios altos y secos, las plataformas aéreas y los telescopios espaciales reducen este fondo, y los instrumentos infrarrojos también se enfrían para que el propio calor del telescopio no abrume la observación.