Los telescopios se dividen en tres grandes grupos, refractores, reflectores y catadriópticos. La diferencia entre ellos se fundamenta en qué elementos utilizan para recolectar la luz, los primeros se basan en el uso solamente de lentes, los segundos solamente espejos y los últimos una combinación de lentes y espejos. Siempre hablando de correctores de imagen al margen, puesto que estos no forman parte del telescopio como fundamento.
NOTA: Todos los gráficos se han realizado mediante el software OSLO, son sólo a modo ilustrativo para ver mejor cuál es la configuración óptica estándar, ninguno de los sistemas está optimizado.
Refractores
Cromático
Fue el primer tipo de telescopio que se construyó. Fue inventado por el óptico gerundense Joan Roget allá por el año 1590. Su diseño es muy sencillo, consta de una lente convergente como objetivo y una divergente como ocular.
El término cromático se refiere al nivel de corrección del telescopio. En óptica un telescopio refractor debe constar de, al menos, tres lentes para hacer una corrección total de los colores, tal y como indica el criterio de Abbe. Cada una de las lentes corregirá uno de los colores primarios (rojo, verde y azul). Cuando tenemos como objetivo una única lente, sólo estará corregida la imagen para uno de los colores, normalmente el verde. Alrededor de cada objeto veremos una imagen extra en un punto de enfoque diferente que corresponderá al rojo, y en la otra dirección de enfoque, otra imagen correspondiente al azul.
Acromáticos
Evolución de los telescopios anteriores. Consta de dos lentes en el objetivo, una convergente con vidrio de baja densidad, crown, y una divergente pegada a la anterior y por detrás de ella realizada con vidrio de alta densidad, flint. Con estas dos lentes se consigue una mejor corrección del color y las imágenes ya sólo muestran un halo azulado, el rojo está corregido (coincide en foco con el azul).
Diagrama de la celda óptica de un telescopio acromático con las lentes espaciadas (separadas) por aire.
Dato para aficionados a la óptica, normalmente el vidrio utilizado para la lente convergente es borosilicato BK7 y para la divergente flint SF2.
Semiapocromáticos o ED
En realidad se tratan de telescopios acromáticos. La diferencia con los anteriores es que la lente convergente es un vidrio de extrabaja densidad, o vidrio ED. El nivel de corrección vendrá determinado por el valor del número de Abbe del vidrio ED, a mayor valor, mejor será la corrección final (siempre que la lente flint se compense su corrección, si no de nada serviría un vidrio con una dispersión muy baja).Cristal Número de Abbe (V) FPL 51 81.54 PK 52 81.54 FK 61 81.61 FCD 1 81.61 FCD 10 90.27 FPL 52 90.28 OK 4 92.05 FPL 53 94.93 FK 56 94.93 Lithotec CAF2 95.23 Fluorita natural 95.60
Dato para aficionados a la óptica, el número de Abbe se calcula siguiendo la ecuación:
Donde nD, nF y nC corresponden a las líneas de Fraunhofer, centradas en 587.6, 486.1 y 656.3 nanómetros
Diagrama de Abbe para distintas lentes, tanto flint como crown.
Fuente: "Abbe-diagram 2" by Abbe-diagram.png: Bob MellishAbbe-diagram.svg: Eric Bajartderivative work: Eric Bajart - Abbe-diagram.svg. Licensed under Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 via Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Abbe-diagram_2.svg#mediaviewer/File:Abbe-diagram_2.svg.
Apocromáticos
Evolución de los telescopios acromáticos. Consta de tres lentes en el objetivo, una divergente con vidrio flint, una convergente con vidrio crown, y una divergente con vidrio de alta densidad flint. Con estas tres lentes, en teoría, se consigue una corrección total de la aberración cromática ya que sí cumple el criterio de Abbe.
Diagrama de la celda óptica de un telescopio apocromático con las lentes cementadas.
Superapocromáticos
Posteriormente a los apocromáticos aparecieron los denominados superapocromáticos. Lo que les diferencia es una cuarta lente colocada a medio camino entre la celda objetivo y el ocular. Esta cuarta lente, fuertemente convergente, lo que proporciona es una corrección extra del cromatismo, pero sobre todo, mejora la planitud del campo. Es decir, gracias a esta lente las estrellas en todo el campo cubierto por el ocular/cámara son perfectamente puntuales.
Diagrama de la celda óptica de un telescopio apocromático con las lentes cementadas. La cuarta lente se situa a medio camino entre la celda y el foco del sistema.
Cuadruplete Petzval
Petzval desarrolló un sistema de cuadrupletes, pero basado en dos dobletes. El primero, celda objetivo, es un sencillo acromático o semi apocromático. Detrás de este se pueden encontrar diversas variantes, lo que sería la variante clásica, un segundo doblete similar al anterior. Este segundo doblete hace el efecto corrector de cromatismo y aplanador del campo.
Actualmente se utiliza una nueva variante, la que se muestra en el diagrama. Consta de un segundo doblete pero totalmente separado. La lente divergente está separada de la convergente. Esto permite que se reduzca el efecto ghosting (imágenes fantasma por reflexiones entre las lentes) y mejora aún más la planitud del campo. Este diseño se puede encontrar en los telescopios Takahashi FSQ.
Diagrama de la celda óptica de un telescopio apocromático en configuración Petzval modificada (estilo Takahashi FSQ).
Espaciado de lentes
A lo largo del texto se ha considerado continuamente que las lentes del objetivo están pegadas la una a la otra, lo que se denomina en óptica, cementadas. Para hacer esta unión se utiliza un pegamento especial, normalmente norland1, que se cura con luz ultravioleta.
Pero si uno se fija bien en los diagramas puede ver que las lentes no están pegadas, si no con una pequeña separación. Esto es debido a que también podemos encontrar dobletes espaciados por aire, que permiten montar dos lentes con distinta curvatura y así optimizar el rendimiento del doblete. O espaciadas por aceite, este tipo de espaciados además de permitir que se monten lentes con distinta curvatura, tiene la ventaja que el propio aceite actúa como una lente extra, lo que produce una mejor corrección cromática. Además, si el aceite es uniforme no habrá efecto ghosting.
1 Aquí se pueden encontrar los pegamentos para el cementado de lentes: http://www.edmundoptics.com/lab-production/adhesives/