1. Poder de resolución y difracción
La difracción ocurre en cualquier lugar donde haya una ventaja. "Se define como la curvatura de la luz alrededor de las esquinas de un obstáculo o la apertura en la región de la sombra geométrica del obstáculo". ( Wikipedia) Así que todo lo que necesita para la difracción es un obstáculo de cualquier forma; en el borde del obstáculo, la luz se dobla un poco.
En los telescopios, la difracción tiene lugar alrededor del borde del objetivo, ya sea una lente o un espejo. Con un objetivo más pequeño, con un borde más fuertemente curvado y con los lados opuestos del borde más juntos, se obtiene una difracción más fuerte (mayor ángulo de desviación). Con un objetivo más grande, un borde más recto, los lados opuestos del borde más separados, obtiene menos difracción (ángulo de desviación más pequeño).
Esta es la razón por la que los telescopios más grandes tienen discos Airy a más pequeños >. Es similar a cómo una rendija estrecha hace una figura de difracción más ancha, mientras que una rendija más ancha hace una figura más ajustada. En el caso de un telescopio, la figura de difracción es el disco de Airy; en lugar de tener zonas de difracción paralelas, es circular. Una apertura más grande produce un disco Airy más pequeño.
2. Pupilas de entrada / salida y aperturas
Para muchos telescopios de aficionados modernos, la pupila de entrada es en realidad la apertura del telescopio o el diámetro visible del objetivo. En algunos casos, el instrumento tiene un tope de apertura que reduce el tamaño de la parte visible, pero eso es raro. En la mayoría de los casos, el diámetro del espejo = pupila de entrada.
La pupila de salida se debe simplemente a la forma en que los rayos de luz convergen después de salir del ocular: convergen hasta que se agrupan en un área más pequeña (la pupila de salida) y luego divergen de nuevo.
Entonces, la pupila de salida es en realidad más pequeña que el diámetro de la lente final en el ocular, porque los rayos siguen convergiendo durante un tiempo.
Obviamente, desea mantener la vista en el ocular para que la pupila de salida coincida con la pupila del ojo, para capturar la mayor cantidad de luz que sale del alcance.
EDITAR : El lugar exacto donde mantiene la vista no cambia el tamaño de la imagen. El tamaño de la imagen virtual creada por el telescopio depende solo del tamaño y la ampliación del objeto, nada más importa. Cambiar la posición de los ojos solo cambia la cantidad de luz que ingresa a su sistema visual. (Explicar por qué esto probablemente requeriría un tema completamente diferente en este foro).
3. Ampliación y brillo
La cantidad de luz capturada por el endoscopio permanece igual. Está dada por el tamaño de la apertura.
Pero con una imagen más grande (mayor aumento), la misma cantidad de luz que proviene del objeto se extiende sobre un ángulo sólido más grande. Ves el mismo número de fotones, pero ahora están esparcidos sobre una superficie aparente más grande. Por supuesto, se verá más tenue.
La misma cantidad de mantequilla untada sobre una rebanada de pan más grande.
4. Barlow, aumento y campo de visión
Un Barlow aumenta el aumento. Como se muestra en el párrafo 3 anterior, más aumento = brillo aparente reducido. Lo mismo sucedería sin un Barlow, pero usando un ocular mucho más fuerte en su lugar.
Se trata de aumento. La absorción de luz en el vidrio en el Barlow es insignificante.
Además, el objeto parece pasar más rápidamente a través del campo de visión porque el campo de visión aparente permanece igual, pero toda la imagen está ampliada. Debido a que la imagen está ampliada, cualquier movimiento dentro de ella debe aparecer "más rápido". Por tanto, el objeto parecerá pasar más rápidamente por el mismo campo de visión.
5. Las estrellas y los planetas tienen el mismo aspecto
No deberían. Es un problema de rendimiento.
Las estrellas deben aparecer como pequeños puntos con un aumento de bajo a medio. Deben aparecer como discos Airy (pero aún no grandes) a gran aumento, fluctuando debido a la visión (turbulencia del aire).
La mayoría de los planetas (Venus, Marte, Júpiter, Saturno) deben exhibir discos que son claramente más grandes. que las estrellas. Incluso Urano y Neptuno (que están muy lejos) todavía deberían mostrar discos que, al examinarlos de cerca, se revelan más grandes que los discos de Airy, en un instrumento de tan solo 150 mm de apertura (quizás incluso más pequeño).
Podría haber varias razones para esto. Con una apertura de 60 mm, su alcance debería tener suficiente poder de resolución para distinguir entre los discos planetarios más grandes (Júpiter) y cualquier disco Airy estelar, y los anillos de Saturno deberían comenzar a ser visibles aunque muy pequeños. Si eso no sucede, entonces quizás:
- Es un problema de colimación. Todos los telescopios, excepto la mayoría de los refractores, requieren colimación periódica; de lo contrario, el rendimiento disminuye.
- Calidad de la óptica. No estoy seguro de qué ópticas tiene, pero si tienen problemas de rendimiento, las imágenes se verán hinchadas.
Siempre que haya problemas persistentes con el instrumento, una mayor ampliación no ayudará.
EDITAR: Las estrellas están tan lejos que para nosotros son objetos puntiagudos. Así que sus imágenes en un visor "deberían ser" también puntuales. Pero no lo son. Esto se debe a difracción y aberraciones.
Difracción que he explicado anteriormente. El disco de Airy es la imagen más pequeña posible de una estrella que podría tener en un telescopio. No puedes hacer una imagen estelar más pequeña que eso, debido a la difracción.
Luego están las aberraciones. Hay aberraciones monocromáticas:
- coma: cuanto más lejos del centro está la imagen, menos puntiaguda se vuelve
- espejos esféricos o lentes NO hacen punto perfecto -como imágenes de estrellas. La imagen puntual es solo una aproximación. Las esferas crean imágenes imperfectas por su diseño y forma.
- astigmatismo: como el coma, las imágenes cercanas al borde del campo de visión están distorsionadas. La diferencia es que el astigmatismo produce una distorsión simétrica, mientras que el coma tiene una forma extraña (como una gaviota).
- Curvatura de campo: el plano focal del espejo primario no es plano, sino curvo. Entonces, si el alcance está perfectamente enfocado en el centro, no está perfectamente enfocado en el borde y viceversa.
- distorsión: una cuadrícula cuadrada está hinchada, por lo que parece un cojín curvo. No importa mucho para los instrumentos astronómicos.
Luego están las aberraciones cromáticas, que ocurren con los refractores porque el índice de refracción del objetivo no es el mismo para todos los colores de luz.
El sello distintivo de un buen telescopio es que sus aberraciones son menores que el tamaño del disco de Airy, al menos para la mayor parte del campo de visión (quizás excluyendo la zona cercana al borde). Se dice que ese instrumento tiene "difracción limitada".
Si las imágenes estelares están muy hinchadas, es probable que el instrumento no tenga difracción limitada.
https://starizona.com /acb/basics/equip_optics101_aberrations.aspx
http://www.telescope-optics.net/aberrations.htm
6. Cómo optimizar un instrumento
Podría escribir libros enteros sobre este tema.
Un Barlow no es mágico. Solo le brinda más aumento, pero el aumento es el parámetro más incomprendido de un alcance. A menos que todo lo demás sea perfecto, más aumento no ayuda.
Hay mucha lectura que podrías hacer y mucha experimentación. Aquí hay algunos temas más antiguos de esta pila:
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