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

Diagrama do 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

Diagrama do 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.


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