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Espejos
Dr. Alberto Cordero Dávila.
M.C. Víctor H. Cabrera Peláez
Las aberraciones de las lentes simples
La luz que emite un objeto, es en
general blanca, la cual esta integrada
por todos los colores. La velocidad de
la luz en el vidrio depende de su color
Una lente simple concentra la luz que proviene de la estrella en diferentes puntos
dependiendo del color
Un camino para evitar la aberración cromática (defecto de color) es el
uso de espejos.
Un frente de onda plano que incide a un espejo plano se refleja dependiendo del
ángulo de incidencia.
Si el espejo está rotado un ángulo A, respecto al frente de onda incidente, la
onda reflejada se desviará un ángulo 2A.
Con tres espejos planos se
logra una onda “convergente”.
F´
Una onda plana que incide sobre un espejo esferico
se concentrara en el punto focal, F´.
Si la fuente de luz está en otra
posición, l, la imagen se localiza en l´
dada por:
1 1 2
 
l´ l R
Cuando la fuente está en el centro de la
esfera la imagen se localiza ahí mismo.
En 1616 Niccolo Zucchi, un cura jesuita italiano, hizo el primer intento de
construir un telescopio reflector. Pero la imagen producida por un espejo
cóncavo fue de muy mala calidad.
Uno de los primeros diseños de
telescopios reflectores fue el
propuesto por Marín Mersenne.
Mersenne sugirió dos espejos
parabólicos, el primario con una
perforación en el centro para
dejar pasar la luz. El espejo
secundario funcionaba como el
ocular , muy parecido al
telescopio de Galileo.
James Gregory, matemático
escocés, propuso en 1663 un
sistema muy elegante formado por
dos espejos cóncavos. El primario
tiene un orificio para dejar pasar la
luz. Gregory intentó construirlo
con ayuda de Collins, un famoso
pulidor londinense de vidrios, pero
fracasó.
Robert Hooke construyó el primer
gregoriano en 1674.
Posteriormente pulió y construyó
espejos de hasta 17.5 cm de
diámetro y 270 cm de distancia
focal.
En 1672 Isaac Newton construyó por
primera vez un telescopio reflector de 2.5
cm de diámetro que funcionó. El espejo era
metálico, de cobre y estaño. Fabricó dos
espejos esféricos, aunque él sabia que
debian ser parabolicos. Newton presentó a
su telescopio cuando fue electo “fellow” de
la Royal Society en 1672.
El primer telescopio newtoniano de
dimensiones actuales fué construido
alrededor de 1704 por John Hadley.
Quien construyó un Newtoniano de
15cm de diámetro y 155cm de
distancia focal colocado sobre una
montura efectiva y funcional. Este
instrumento hizo su primera
aparición publica el 12 de enero de
1721 en una reunión de la Royal
Society.
Hadley desarrolló un método para
pulir los espejos y otro para
parabolizarlos. También desarrolló el
primer método de laboratorio que hoy
se conoce como la “prueba de la
estrella” el cual consiste en colocar
una fuente puntual en el centro de de
curvatura del espejo y analizar la luz
reflejada con ayuda de un ocular.
La calidad optica del
telescopio de Hadley era
similar a la obtenida con el
telescopio refractor de
Huygens de 37m de
distancia focal.
Con este telescopio se
distinguian 4 satelites de
saturno y sus anillos.
La contribución principal de
Hudley fue en las técnicas
de esmerilado y pulido de
espejos y la técnica para
parabolizarlos y para
probarlos.
La configuración que se muestra usa un espejo cóncavo y otro convexo. Fue
inventada por el escultor francés francés Cassegrain en 1672. El diseño
original proponía utilizar espejos esféricos. Este es el diseño del telescopio
mas común usado por los astrónomos profesionales. La razón es que es un
telescopio muy corto en longitud y por tanto se puyeden evitar vibraciones y
prerturbaciones que resultan muy problemáticas en los grandes telescopios.