LENTE: ÓCULOS, TELESCÓPIO E MICROSCÓPIO

Ciência e tecnologia

Lente é um elemento que atua por refração, introduzindo descontinuidades no meio em que a luz se propaga inicialmente, e que reconfigura a distribuição da energia transmitida, independente da frequência da luz, isto é, tanto no ultravioleta como no domínio óptico, infravermelho, micro-ondas, ondas, rádio ou mesmo ondas acústicas. A forma da lente irá depender do tipo de reformatação da onda luminosa que se deseja.

Segundo Isaac Newton, “os raios homogêneos que partem de vários pontos de qualquer objeto e incidem perpendicularmente ou quase perpendicularmente sobre qualquer plano refletor ou refrator ou superfície esférica divergem depois disso de tantos outros pontos ou são paralelos a tantas outras retas ou convergem para tantos outros pontos com precisão ou sem erro notável. E o mesmo acontece se os raios são refletidos ou refratados sucessivamente por dois ou três ou mais superfícies esféricas planas ou esféricas.

Não se tem certeza de quando é que foram criadas as primeiras lentes, mas já no século VIII a.C. existia um cristal de rocha com propriedades de ampliação da imagem. No entanto, foi só no século XIII que esse cristal passou a ser conhecido e utilizado, surgindo então os primeiros óculos.

Desde a sua origem esse instrumento óptico tem sido muito utilizado. Na época, logo após sua criação, houve uma rápida popularização, de modo que muitos pesquisadores começaram a fazer combinações entre lentes para a aplicação nos chamados instrumentos ópticos, como microscópios, telescópios.

Galileo Galilei (1569-1642) começou suas observações telescópicas em 1609, usando um telescópio construído por ele mesmo. Porém não cabe a Galileo o crédito da invenção do telescópio.

Lentes rudimentares foram encontradas na ilha de Creta datam de 2000 a.C. Lentes e óculos já eram usados desde cerca de 1350, e a maioria dos historiadores aceita que o primeiro telescópio foi construído pelo fabricante de óculos holandês Hans Lippershey (1570-1619), que em 1608 inventou um instrumento para olhar coisas a distância, constituído por um tubo com uma lente em cada extremidade.

Em maio de 1609, Galileo construiu seu primeiro telescópio, com aumento de 3 vezes; aprimorou-o rapidamente e em novembro do mesmo ano já tinha um telescópio com aumento de 20 vezes, muito mais potente que qualquer outro existente na época. Foi com esse instrumento que ele iniciou os estudos da astronomia moderna.

O telescópio usado por Galileo era composto de uma lente côncava e uma lente convexa. Johannes Kepler (1571-1630), no seu livro Dioptrice publicado em 1611, explicou que seria melhor construir um telescópio com duas lentes convexas, como se usa atualmente.

Em 1668, Isaac Newton (1643-1727) construiu um telescópio refletor usado atualmente em todos os observatórios profissionais, com um espelho refletor côncavo na parte traseira e um pequeno espelho secundário na parte anterior, que desviava a luz lateralmente ao tubo, permitindo assim uma observação cômoda, sem obstruir a objetiva ou ter que desviar a luz refletida obliquamente.

Guillaume Cassegrain (1625-1712) propôs em 1672 usar um espelho convexo secundário para convergir à luz para um buraco no centro do espelho principal do telescópio, mas espelhos curvos não podiam ser feitos naquela época. A maioria dos telescópios modernos tem foco Cassegrain. A distância entre o espelho secundário e o primário, aumentando a distância focal, age como uma telefoto, permitindo grande escala de imagem.

A maior lente que se pode construir tem aproximadamente 1 metro de diâmetro, pesa meia tonelada, e deforma-se devido ao seu próprio peso, já que não pode ser apoiada por trás, como um espelho pode.

Em 1948 foi inaugurado o telescópio Hale, de Monte Palomar, na Califórnia, com um espelho primário de 200 polegadas (5 metros) de diâmetro, sendo considerado o maior do mundo por três décadas. Desde 1990 os maiores telescópios do mundo são o Keck I e II, idênticos, com espelhos de 10 metros de diâmetro cada formados por mosaicos de espelhos menores.

Os telescópios modernos tem focos Ritchey-Chrétien, onde o pequeno espelho secundário do Cassegrain é substituído por outro de forma mais complexa, que permite a correção da imagem para um campo maior. Na verdade tanto o primário quanto o secundário são hiperbolóides neste sistema.

A razão para se construir telescópios tão grandes deve-se a necessidade do aumento do poder de resolução, que com o aumento do diâmetro das objetivas (espelhos maiores) a capacidade de separação de dois objetos celestes muito próximos é maior.