¿Cómo funciona la lente del telescopio?

No está del todo claro a qué se refiere con "lente de telescopio". ¿Se refiere al sistema de lentes que componen un telescopio? Si es así, hay dos tipos básicos. Las lentes reales de su telescopio son probablemente más complicadas y correctas para todo tipo de aberraciones , pero funcionan así.

El telescopio Kepleriano (el de arriba en el diagrama) consta de dos lentes positivas, con diferentes distancias focales, con sus focos en el mismo punto, entre las lentes. Imagina tu ojo a la izquierda. Dos rayos paralelos convergerán en un punto en el foco de la lente derecha, y dado que este punto también está en el foco de la lente izquierda, volverán a ser paralelos, pero invertidos. Por supuesto, normalmente no estás mirando rayos paralelos con tu telescopio, pero imaginarlo de esta manera es lo que me ayudó a entender por qué vemos una imagen ampliada.

Podrías pensar a primera vista del diagrama que esto hace que la imagen sea más pequeña; pero lo que hace es tomar rayos paralelos que viajan en ángulos diferentes al eje óptico, y hacerlos paralelos de nuevo en el otro lado del telescopio, pero viajando en un ángulo mayor . Esto aumenta el tamaño aparente del objeto. (Google Docs no es muy bueno para dibujar diagramas detallados; puede echar un vistazo a los más complicados en la página de Wikipedia sobre telescopios).

El telescopio galileano (el de abajo en el diagrama) consta de una lente negativa y una positiva, nuevamente con sus focos en el mismo punto. Esta vez el punto está en la parte exterior del telescopio, donde está tu ojo. La lente positiva enfoca los rayos paralelos a ese punto, y la lente negativa toma los rayos convergentes y los hace paralelos nuevamente. Esta vez, la imagen no está invertida.

Luego, la segunda parte de su pregunta es sobre la ampliación. Las distancias focales de las lentes son los únicos factores que influyen en la ampliación: es igual a

El signo menos parece contrario a la intuición, pero piénselo: completamos una distancia focal negativa para la lente negativa en el telescopio de Galileo, por lo que la ampliación resulta positiva. Para el telescopio Kepleriano, la ampliación sale negativa, esto indica que la imagen está ampliada, pero también invertida.