Tatá explica como funcionam esses objetos tão fundamentais
ilustração: @paozinho_celestial
Feliz Ano Novo!
Espero não ter matado ninguém de curiosidade depois da nossa última conversa sobre Galileu, em que falei de espelhos e lentes, materiais muito importantes na física e astronomia, principalmente pensando na observação de corpos celestes.
E vem aí a explicação sobre eles, mas antes disso: você que usa óculos, já se perguntou como isso funciona? Ou por quê funciona? Ou simplesmente aceitou e bola para frente?
A óptica é um ramo da física, que normalmente estudamos no segundo ano do bacharelado, em Física 4, junto com diversos outros assuntos. Claro que, por estar incluído no ciclo básico, aprendemos realmente isso: o básico. Existe uma disciplina voltada apenas para esse estudo, porém aqui na USP não é obrigatória.
Aprendemos mesmo sobre as diferenças entre espelhos e lentes, seus tipos e funções. E agora chegou a sua vez de entender a física por trás das lentes e espelhos. Primeiro vou explicar o que é uma lente e depois um espelho, só assim podemos entender como funciona um telescópio.
Uma lente é um dispositivo óptico que refrata a luz, ou seja, que desvia a luz, e possui pelo menos um dos seus lados curvo, o que nos permite ver imagens claras e corrigir problemas de visão. Mas como os problemas de visão são corrigidos com os óculos?
A correção é feita a partir do fato de que as lentes ajustam a forma como a luz entra nos olhos, impactando a formação das imagens na retina. Para cada tipo de problema — como miopia, astigmatismo e outros — é utilizado um tipo de lente.
Um espelho é uma superfície polida que reflete a luz de maneira regular, ou seja, quando a luz atinge o espelho, ela muda de direção ou sentido e forma uma imagem nítida dos objetos que se encontram na sua frente. Essa é a ideia principal dos espelhos. Existem alguns tipos de espelhos, que se diferenciam nos seus objetivos. O mais comum, é o espelho plano, que temos em casa, sem nenhuma acentuação específica. Os retrovisores de carros utilizam o espelho convexo (curvado para fora) pois diminui a imagem e amplia o campo de visão. E o seu oposto, o côncavo (curvado para dentro) pode, ou aumentar ou diminuir o tamanho da imagem, a depender da distância do objeto.
Esses são os principais espelhos que aprendemos na escola e no ciclo básico. O último modelo comentado, o espelho côncavo, é utilizado tanto em espelhos para maquiagem como em telescópios.
Lembra que eu acabei de falar que eles podem aumentar ou diminuir a imagem de acordo com a distância do objeto? Esse é um ponto importantíssimo quando estamos falando de corpos celestes, já que estão longe demais. Por causa da distância, quando observamos a Lua por um telescópio simples, a imagem é muito maior do que se observarmos Jupiter ou Marte.
E é assim que podemos obter imagens nítidas (ou não tanto) de objetos celestes, artifício utilizado por Galileu para desvendar o sistema heliocêntrico. Para isso, ele usou o que chamamos hoje de telescópio refrator. Esse telescópio tem uma lente objetiva (forma a imagem inicial) para convergir a luz em um ponto focal, e uma lente ocular, que amplia a imagem inicial e a torna visível ao olho humano.
Apesar do fácil manuseio e da boa qualidade, esse telescópio possui desvantagens, como a aberração cromática. Quando ouvi isso pela primeira vez fiquei pensando que diabos era isso. Mas é apenas um fenômeno onde a luz é dispersada (a luz branca é separada em suas diferentes cores ao passar por um material), criando bordas coloridas em torno dos objetos.
O estudo da óptica não é apenas um degrau no curso de bacharelado. Ele é extremamente importante quando pensamos em como tal conhecimento ajudou pessoas com problemas de visão e como tornou possível avançar no estudo sobre o universo.
