Técnicas - Accesorios - Oculares

En el telescopio que el observador posee, el ocular cumple la función de una lupa, con la cual se examina la imagen proveniente del objetivo, sea este un conjunto de lentes o espejos.
Todo telescopio se provee con un juego de oculares, generalmente dos de éstos, que combinan los dos tipos de observación más usados; de gran campo y planetaria. Normalmente los oculares llevan impreso unas letras y un número, la letra describe el tipo de ocular, y el número corresponde a la distancia focal de éste. Cuanto menor es la distancia focal del ocular, mayor será la magnificación de la imagen obtenida, y cuanto mayor es la distancia focal de este, menores serán los aumentos y más grande será el campo de visión.

AUMENTOS Y AGUDEZA VISUAL

Llamamos aumentos, (X) a la cantidad de veces que vemos el tamaño de los objetos ampliadas, también podríamos decir que tenemos la sensación de ver tantas veces más cerca esos objetos, lo cual resulta más gráfico a la hora de explicar cuando invitamos a observar por nuestro telescopio, en especial con la Luna y los planetas, acerca de la cantidad de aumentos empleados. Para tener en cuenta esto, se puede ejemplificar la Luna con 100X; como nuestro satélite se encuentra aproximadamente a unos 360.000 km, la sensación de observarla cien veces más cerca (a sólo 3.600 km.) es la mejor descripción, superando el tamaño de ésta el campo visual del ocular.
Para calcular los aumentos que vamos a utilizar, basta con dividir la distancia focal del telescopio sobre la distancia focal del ocular, esto permitirá conocer con anterioridad qué ocular nos será conveniente colocar en el telescopio.
Cada condición de observación y cada tipo de objeto a observar requiere la utilización de una determinada cantidad de aumentos. El tamaño angular de los objetos debe ser tomado en cuenta al igual que su brillo, su altura respecto del horizonte y las condiciones bajo las cuales se observa. Un ejemplo clásico para determinar cl efecto logrado por los aumentos utilizados, es cuando se observa Júpiter. La imagen de este planeta subtiende con nuestro ojo un ángulo de aproximadamente 42seg. de arco, éste ángulo conforma lo que llamamos "diámetro aparente". Como nuestros ojos tienen un límite de resolución angular (agudeza visual mínima) de un minuto de arco, no podremos definir la forma de un objeto de un diámetro aparente menor o similar a dicho ángulo. Necesitamos un diámetro aparente de al menos unos 5 minutos para poder percibir la forma de un objeto, y al menos 10 minutos para poder observar algún detalle en su interior.
Bastan solo 36X (un ocular de 25mm puesto en un telescopio de 900mm de distancia focal) para poder ver a Júpiter con un diámetro aparente de 25 minutos, algo menor al de la Luna a simple vista. Así conoceremos cuantos aumentos utilizar de acuerdo al diámetro aparente de un objeto en el cielo, en especial en el caso de los planetas. Existen en la práctica otros factores que inciden en la cantidad de aumentos a utilizar así como también diferentes tipos de oculares.

ABERRACIONES

Existen factores que hacen que la cantidad de aumentos a lograr a través de un telescopio se limiten hasta un determinado número, por que la calidad de la imagen comienza a decaer. Quizás se nos ha ocurrido, por ejemplo observando a Júpiter, que lo vemos nítidamente a 50 X, pero al cambiar el ocular para obtener más aumentos, nos encontramos que si bien el tamaño aparente de este planeta aumentó, la imagen se torna borrosa e indescifrable. Por esto, es útil conocer con antelación que oculares vamos a elegir para nuestra observación, en primer lugar tendremos en cuenta el diámetro del objetivo de nuestro telescopio, un parámetro que incide en forma directa en el poder resolutivo del aparato

LA MANCHA DE DIFRACCIÓN

Tomemos una estrella como objeto puntual, por hallarse a una distancia para la cual el diámetro de esta forma para el observador un ángulo absolutamente despreciable. De esto se desprende el concepto de un objeto puntual, el cual para los libros de física elemental, forma a través de una lente convergente o reflejado en un espejo cóncavo, una imagen puntual. Esto, en la práctica no es así, ya que esa imagen no será un punto, sino una pequeño disco que llamamos mancha de difracción, por formarse a causa de dicho fenómeno físico.
El efecto que causa este fenómeno en el caso de los objetivos astronómicos es debido al traspaso de un frente de onda plano, proveniente del espacio, a uno esférico que se concentrará en el foco de dicho objetivo, este desdoblamiento genera un pequeño desfasaje en cada haz luminoso que no permite un enfoque en un solo punto.
En un telescopio, el diámetro de la mancha de difracción depende fundamentalmente del diámetro del objetivo del telescopio, cuanto mayor es éste, menor es el tamaño de la mancha y mayor será el poder resolutivo del instrumento que se utiliza para la observación.
Para explicar rápidamente lo que significa poder resolutivo de un telescopio basta con remitirse a los pixeles que conforman una imagen en una videocámara o una imagen digital, cuanto mayor cantidad y más pequeños sean estos, más nítida será la imagen obtenida. Si las manchas de difracción son más pequeñas tienden a dejar un espacio mayor entre ellas, y resolver con más facilidad ángulos pequeños.
De esta manera, se ejemplifica para un telescopio con un objetivo de 200mm una mancha de difracci6n de unos 8 micrones (cada micrón es una milésima parte de un milímetro), pudiéndose, en la teoría, resolver dos objetos separados por unos 0,7 segundos de arco (la tres mil seiscientas avas partes de un grado).
Sabiendo que el diámetro limita el aumenta máximo posible para un telescopio, existe una forma práctica de averiguarlo, simplemente multiplicar el diámetro en milímetros por 2,3 para luego obtener el número lógico de aumentos para un determinado tamaño de telescopio, sin entrar en imágenes indescifrables.

	Aspecto de una mancha de difracción formada por un objeto puntual. El anillo circundante puede estar acompañado por otros, aunque lo ideal es que estos no aparezcan y se concentre toda la luz en la mancha central.
	En este gráfico se aprecia la distribución de la luz en la mancha de difracción de la figura 1, el pico máximo corresponde a la mancha, mientras que los mínimos, al anillo circundante.

LA CALIDAD ÓPTICA Y MECANICA

Estos factores son los que se deben tener en cuenta al adquirir un telescopio, ya que luego será tarde para lograr mejorías en la imagen y en la estabilidad mecánica del aparato, y las limitaciones serán importantes. Enumeramos las fallas ópticas y mecánicas más comunes y que más inciden en la calidad de observación:

	Aberración Cromática: este tipo de defecto se suele encontrar en telescopios refractores de escasa calidad. Es fácil descubrir este tipo de defecto ya que se presenta en imágenes con colores del arcoiris y con poca nitidez.
	Aberración longitudinal ó esférica: Aparece tanto en refractores como en reflectores, haciéndose más evidente en estos últimos, y se debe a que muchos telescopios en el mercado no cuentan con el espejo principal debidamente parabolizado, y éste no permite focalizar todos los rayos en un mismo foco, sino que lo hacen a lo largo de un tramo sobre el eje óptico. En la práctica notamos este defecto cuando no encontramos un foco bien establecido al mover el tubo de enfoque. (ver figura)
	Astigmatismo: Se debe a errores de "rotación" en las superficies ópticas, y se manifiesta encontrando las imágenes de las estrellas con una especie de "cola similar a un cometa. También aparece este defecto cuando existen errores de centrado óptico y cuando las piezas ópticas están montadas incorrectamente sobre sus monturas mecánicas (celdas), ópticas están incorrectamente montadas en sus soportes mecánicos (celdas), generando tensiones mecánicas que se traducen en deformaciones de las superficies ópticas.
	Inestabilidad Mecánica: En un telescopio los movimientos indeseados dificultan la posibilidad de utilizar un mayor número de aumentos, ya que al aumentar estos cualquier movimiento angular se hace más evidente. Las causas son fallas mecánicas debidas a errores de construcción del trípode o de la montura, tanto sea altazimutal o ecuatorial, siendo los más comunes juegos en los ejes, ajustes deficientes, engranajes defectuosos, etc.

Se aconsejan en los casos mencionados no utilizar más de 30X, para poder percibir la imagen lo mejor posible.

La aberración longitudinal o esférica se debe a que una superficie reflectante cóncava esférica no concentra todos los rayos en un punto, sinó a través de una línea (entre A y B en el gráfico). De esta manera no se encuentra un foco definido. Para resolver esto, los buenos espejos astronómicos tienen su superficie una muy leve forma parabólica que permite reducir al mínimo este defecto.

LAS CONDICIONES DE OBSERVACIÓN

La atmósfera incide en gran parte sobre la calidad de las imágenes obtenidas, ya que los rayos provenientes del espacio que realizan todo su trayecto en el vacío se topan de repente en un ambiente mucho más denso y en constante movimiento. Imaginemos un frente de onda proveniente de una estrella, debido a que esta se encuentra a una distancia muy grande, su emisión de luz que sale en forma esférica concéntrica llega en forma plana, este frente de onda se resquebraja al ir entrando en las distintas capas atmosféricas y es así como vemos repetidas veces una imagen inquieta y multicolor de una estrella brillante, y un emborronamiento cambiante en el caso de los planetas. La distorsión que causa el movimiento del aire a distintas temperaturas y alturas se hace más evidente en las grandes ciudades, donde también influye el desprendimiento de calor de las grandes masas de hormigón y asfalto (ver Él Observador número 2, Noviembre/Diciembre de 1996}, condiciones que mejoran al alejarnos de los grandes centros urbanos. Los vientos de altura también inciden en la observación, limitando la cantidad de aumentos que se utilizan y haciendo estragos en las imágenes planetarias. No pasar el 50 X y elegir imágenes de cielo profundo es una buena táctica para no ser influenciados par éste fenómeno. Por ultimo, se sabe que un telescopio con mayor diámetro "promedia" los desvíos provocados por la atmósfera en el frente de onda, siempre y cuando se cuente con un equipo de buena calidad.

Los aumentos en la práctica. Esta foto muestra parte de la superficie lunar con el aspecto que la observamos con unos 36 X, (Ej.; un telescopio de 114 mm con 900 mm de focal usando un ocular de 25 mm), aumentos ideales para observar sin complicaciones detalles en cráteres de menor tamaño.(Foto: Daniel Osanai)

DIFERENTES TIPOS DE OCULARES

Los oculares se dividen en distintos diseños y estos tienen diferentes prestaciones y calidades, existiendo gran variedad de tipos disponibles. Los oculares de gran campo son aquellos que abarcan un campo mayor a 50 grados, y son muy útiles en la observación de objetos de cielo de fondo, Ej: Plössl de 25 mm. También existen oculares que logran buenos aumentos sin perder campo como los SMAC, que son diseños híbridos con excelentes resultados. Buscar luminosidad y un buen campo aparente en un ocular que vamos a adquirir es de suma utilidad.