PIBICEnsino Médio

1.INTRODUÇÃO Nosso objetivo nesse projeto é a construção de um telescópio refletor. Existem várias montagens de telescópios refletores e a que será realizada é a de um Telescópio Refletor Newtoniano, que é de simples montagem e nos proporciona excelentes imagens. Porém, como proposta de originalidade decidimos inovar e produzir um espelho primário (objetiva) de aço cromado.

Telescópios Refletores utilizam um espelho côncavo primário para colectar a luz e formar a imagem. No tipo de refletor Newtoniano, a luz é refletida para um pequeno espelho inclinado para a observação da imagem:

● Figura 1 – Esquema de um Telescópio Refletor Newtoniano.

As características do nosso projeto são:

Abertura (D) = 200mm:

Abertura é o diâmetro da objetiva. Mais importantes que o número de aumentos que um telescópio pode dar, são o seu ganho de luz e o poder de separação ligados diretamente à abertura. Ganho de luz é a quantidade de luz que ele pode receber e concentrar na imagem. Este ganho é que nos vai permitir ver objetos escuros, como estrelas distantes ou de menor brilho, cometas, nebulosas e galáxias. O ganho de luz é diretamente proporcional à área da objetiva. O poder de separar dois objetos próximos, com no caso das estrelas duplas, é diretamente proporcional ao diâmetro da objetiva.

Distância focal (f) = 1200mm:

É a distância focal que estabelece o tamanho da imagem gerada pela objetiva e o tamanho final do telescópio. Se a dividirmos pela distância focal da ocular teremos o número de aumentos do telescópio.

Relação focal f/D = 6:

Distância focal dividida pelo diâmetro da objetiva é que determina a luminosidade da imagem.

- Telescópios curtos (f/D ~3 a 6) são mais claros, indicados para objetos escuros, como nebulosas, galáxias e cometas.

- Telescópios longos (f/D ~15) fornecem maiores aumentos e são usados para a observação de objetos brilhantes, como estrelas, planetas, estrelas duplas e alguns aglomerados.

Tokoro, Pedro Meyer – Integrado em Mecânica, IF-SC – Joinville – PIBIC/EM Guesser, Fernando Claudio – Área Geral, IF-SC – Joinville

Construção de um Telescópio RefletorConstrução de um Telescópio Refletor

2.DESENVOLVIMENTONa confecção das peças utilizamos o laboratório de mecânica do

IFSC-Joinville onde foram realizadas a construção da estrutura do telescópio e a usinagem do espelho primário.Para tal utilizamos vários conceitos de física como medidas de

óptica para dimensionarmos a estrutura e as peças. Uma dessas medidas refere-se a concavidade do espelho primário que consiste de uma superfície parabólica cujo objetivo é captar a imagem e convergí-la para a lente ocular onde se observa o seu aumento. Para termos precisão na geometria dessa superfície parabólica utilizamos uma fresadora CNC que é comandada numericamente por computador para obtermos a superfície com a equação:

Onde x,y,z são as coordenadas cartesianas e f é a distância focal da parábola.

●Figura 1 – Espelhos Primário e Secundário.

Para a elaboração do projeto o aluno antecipou estudos da área técnica de mecânica como noções de desenho técnico e desenho auxiliado por computador além de acompanhar o orientador no uso das máquinas de usinagem como torno e fresadora.

3.CONCLUSÃONosso projeto tem um apelo histórico visto que os primeiros

telescópios construídos foram feitos com espelhos de metal e não em vidro como os atuais.Em nossos testes o aumento da imagem foi obtido como o

esperado, entretanto a nitidez da imagem ficou comprometida devido à qualidade do polimento obtido no espelho primário. A nitidez das imagens, o contraste e os detalhes que podemos observar estão ligados diretamente ao acabamento da objetiva do telescópio, ou seja, do espelho primário. Para melhores resultados de nitidez precisaríamos de um serviço especializado em polimento de metais a fim de uma superfície com rugosidade que permita a ampliação de imagens com a resolução adequada.

z=14f

( x2+ y2)