¿La resolución angular de un telescopio es independiente del ocular utilizado?

Supongamos que un telescopio tiene una apertura D = 20 cm. La resolución angular de dicho telescopio, según el criterio de Rayleigh (si lo he entendido bien), viene dada por

θ = 1.22 λ D  radical

donde λ es la longitud de onda de la luz y D es la apertura. Suponer λ = 550 nm (punto medio de la luz visible). Después

θ = 1.22 λ D  radical = 1.22 550  Nuevo Méjico 20  cm  radical = 1.22 5.5 10 5  cm 20  cm 206264.8 0,69

En otras palabras, la resolución angular del telescopio es 0,69 segundos de arco para λ = 550 Nuevo Méjico.

Ahora bien, ¿es realmente así que el ocular del telescopio no tiene ningún juego en esto? Wikipedia dice que

y D es el diámetro de la apertura de la lente.

que entendería que se toma como el tamaño del espejo primario solo en un telescopio newtoniano.

Entonces, si hay, por ejemplo, una estrella doble (binaria), las veré como una sin importar qué tipo de aumento/ocular esté usando si el ángulo entre las estrellas (desde mi punto de vista) es menor que 0,69 ? Y viceversa, si el ángulo entre las estrellas es mayor que 0,69 ¿Las veré como estrellas separadas con algún ocular o aumento?

(En teoría, sé que hay muchas limitaciones de la óptica, la vista, etc.)

Respuestas (2)

La resolución de un telescopio es la resolución de la imagen creada por el espejo primario en el plano focal. Proporciona la separación mínima entre dos estrellas de igual brillo que aparecen separadas en esa imagen. A menudo, los astrónomos colocan una placa fotográfica o un CCD en el plano focal, crean fotos de larga exposición y luego pueden examinarse a una resolución arbitraria (con una lupa, un microscopio o un software de zoom en una pantalla). Pero, por mucho que amplíes la imagen, las estrellas separadas por menos de la resolución aparecerán fusionadas.

Es cierto que si usa, por ejemplo, una lente gran angular cuando observa directamente con un telescopio, la resolución que obtiene puede estar limitada por la resolución de su ojo. Lo que sucede es que el telescopio está formando una imagen en su retina que tiene la resolución completa, pero su ojo no puede aprovechar los detalles más finos. Por otro lado, un halcón que mira a través del mismo ocular puede obtener beneficios de resolución completa ya que los ojos de los halcones tienen mejor resolución que los de los humanos.

Entonces, ¿el ocular es solo para aumento, pero la resolución ya estaba configurada cuando la luz ingresó al telescopio? Creo que tiene sentido, gracias.

El criterio de Raleigh es el límite teórico máximo que ignora la arquitectura, la calidad y el estado de mantenimiento de las ópticas. Básicamente dice "suponiendo que la óptica de este instrumento sea PERFECTA, esta es la resolución que podría obtener". Es un cálculo que solo mira el diámetro e ignora todo lo demás. En otras palabras, no importa cuán bueno sea el instrumento, no puedes vencer a Raleigh, pero podrías empeorar las cosas.

En la práctica, por supuesto, las cosas son peores. Tome un espejo parabólico, como se usa en muchas arquitecturas de telescopios, como el newtoniano. Todos los espejos parabólicos generan imágenes perfectas solo en el centro del campo de visión. Cualquier cosa fuera del centro está sujeta a coma, una aberración que exhibirán incluso los paraboloides "perfectos". Entonces, el poder de resolución real empeora a medida que avanza hacia el borde del campo.

Además de eso, debe agregar las imperfecciones de fabricación del mundo real que tendrá cualquier espejo. También agregue distorsiones causadas por diferencias de temperatura, etc.

Todo ello contribuye a distorsionar la imagen formada en el plano focal del espejo primario. El papel del ocular es examinar y ampliar esa imagen, para que usted la vea. Así es como funcionan los telescopios: la óptica primaria forma una imagen en el plano focal primario, que luego se examina con el ocular.

Por supuesto, la calidad del ocular contribuirá a una mayor degradación de lo que realmente ve. Incluso con ópticas primarias "mágicas", si tuviera una imagen "perfecta" en el enfoque principal, un ocular malo la desenfocará. En la vida real, la mayoría de los oculares son al menos medio decentes en el centro del campo (algunos no lo son), pero la calidad se degrada hacia el borde. Los oculares de alta calidad no introducirán una degradación visible en el centro y en la mayor parte del campo. Los oculares de primera línea no degradarán la imagen visiblemente en ninguna parte.