Catadióptricos são telescópios que combinam a refração e a reflexão.
A refração ocorre quando a luz passa por um componente de vidro
colocado na extremidade do tubo do telescópio. A reflexão é feita
com os espelhos primário e secundário. Os componentes catadióptricos
mais comuns são: o menisco Maksutov, a placa corretora Schmidt e a
lamina de faces paralelas. Todos são de difícil construção e exigem
micrometros para aferir o grau de paralelismo entre as superfícies,
esferômetros para medir a curvatura ( no caso do menisco ) e as
faces planas no caso da placa corretora e da lamina de faces
paralelas. O tipo de vidro usado é o óptico ( que é mais
transparente ), mas é possível usar o vidro comum, aqueles levemente
esverdeados. Em literaturas antigas sobre construção de telescópios
é comum notar que este tipo de vidro comum não era recomendado. Isso
ocorre devido à forma como o vidro era produzido antigamente. Os
vidros tinham muitas bolhas, estrias internas e era bem comum
encontrar tensão interna. Atualmente o processo de fabricação do
vidro é bem diferente e o vidro verde possui uma qualidade muita boa
com a ausência de bolhas e estrias. O processo de resfriamento do
vidro é feito de tal forma que impede que o vidro tenha tensões
internas. O vidro verde também apresenta um índice de refração bem
próximo do vidro óptico. Devido a todos esses fatores é possível
usar o vidro comum esverdeado na confecção dos componentes
catadióptricos. Os fabricantes Celestron e Meade usam o vidro verde
comum nas placas corretoras dos telescópios Schmidt Cassegrain. A
vantagem do vidro óptico é que este é mais transparente que o vidro
comum e com isso a perda de luz por absorção é menor no vidro
óptico. É comum também a aplicação da camada anti-reflexo ( Coated )
nas superfícies, pois essa camada diminui a perda de luz por
reflexão. A superfície polida de um vidro reflete cerca de 4 % de
luz. Com a aplicação do anti-reflexo a perda de luz é inferior a 1
%.
Telescópio Schmidt
O telescópio Schmidt foi criado pelo óptico
alemão Bernhard Schmidt em 1932. Este tipo de óptica foi
desenvolvida para eliminar aberrações esféricas existentes nos
espelhos primários. Espelhos de distâncias focais pequenas devem
apresentar uma superfície parabólica para eliminar a aberração
esférica. No telescópio Schmidt o espelho principal possui uma
superfície esférica e desse modo quem corrige a aberração
esférica é um disco de vidro colocado na parte posterior do
tubo. Este componente é chamado de placa corretora. Uma das
faces da placa apresenta uma "deformação" e é essa superfície a
responsável pela correção da aberração esférica. Dependendo da
distância focal do espelho, é mais vantajoso confeccionar esta
placa corretora do que parabolizar o espelho primário. Assim é
possível construir telescópios com distâncias focais pequenas
que apresentam ótimas imagens, pouca ampliação, grande
luminosidade e grandes campos de visão sendo desta forma um
telescópio ideal para a fotografia astronômica ( Câmera Schmidt
).
Telescópio Schmidt Cassegrain da empresa Celestron.
Telescópio Maksutov
O telescópio Maksutov surgiu tomando como idéia a óptica
desenvolvida por Schmidt. No lugar da placa corretora existe um
tipo de lente chamado de menisco divergente. Trata-se de uma
lente delgada formada por uma face côncava e outra convexa sendo
que esta última superfície é voltada na direção do espelho
primário do telescópio.
Como a superfície interna desse menisco é convexa, podemos
metalizar apenas o seu centro tendo desta forma um espelho
convexo que funciona como um secundário Cassegrain. Podemos
também colocar um espelho secundário independente do menisco e
com isso obter fatores de multiplicação diferentes e distâncias
focais diferentes. Damos o nome a este instrumento de Maksutov
Cassegrain. Essa óptica foi proposta simultaneamente pelo
holandês Bouwers e pelo soviético Maksutov e acabou recebendo o
nome deste último. Como no telescópio Schmidt, o Maksutov possui
um espelho principal de distância focal pequena e a aberração
esférica deste espelho é corrigida pelo menisco.
Telescópio Maksutov da marca Meade.
Esquema óptico do telescópio Schmidt Cassegrain.
Esquema óptico do telescópio Maksutov.
Esquema óptico do telescópio Maksutov-Cassegrain.
O esquema acima mostra o Maksutov-Cassegrain com seu
secundário convexo independente. Temos ainda o Maksutov-Newtoniano que possui um
secundário plano inclinado em 45 graus como no newtoniano clássico. É possível
ainda uma outra combinação usando a óptica gregoriano. Neste caso centro da
superfície côncava do menisco é metalizado, fazendo o trabalho do secundário
côncavo do telescópio gregoriano.
Esquema óptico do telescópio Maksutov-Newtoniano.
Lâmina de Faces Paralelas
Como
vimos antes, as faces da placa corretora Schmidt e do menisco não são planas. O
menisco Maksutov é uma lente delgada e as curvaturas de suas superfícies são bem
pronunciadas. Na placa corretora Schmidt uma superfície é plana e a outra possui
uma deformação. Essa deformação é muito pequena e só visível por meio de testes
ópticos. No caso da lamina de faces paralelas ambas as superfícies são planas e
paralelas entre si. A principio a sua construção é mais fácil, pois suas faces
são planas. Mas esse componente também é de difícil construção, pois é preciso
que ambas as superfícies tenham uma precisão óptica grande. As superfícies são
testadas usando um padrão óptico, no chamado teste de interferência de onda (
mesmo processo usado para aferir espelhos planos ). Para a construção da lamina
de faces paralelas é necessário usar um padrão óptico plano de grande precisão.
Esquema do telescópio cassegrain com lamina de faces paralelas.
Esquema do telescópio newtoniano com lamina de faces paralelas.
O grau de paralelismo exigido entre as duas superfícies é da
ordem de 0,02 mm, o que torna necessário o uso de micrômetros.
Uma diferença muito grande no paralelismo faz com que a lâmina
funcione como um prisma, decompondo a luz e provocando
colorações nas imagens observadas.
A lamina elimina o suporte do espelho secundário ( aranha ),
pois o secundário é colocado no vidro através de um suporte que
possui apenas os parafusos de ajuste. A lâmina torna o tubo do
telescópio totalmente fechado o que dificulta o acúmulo de
poeira na superfície do espelho primário e elimina também a
turbulência de ar interna que torna as imagens mais nítidas. A
lâmina de faces paralelas pode ser colocada em todos os
telescópios refletores não importando se o espelho é parabólico
ou esférico.