Luneta Kepler e Galileu

Luneta de Kepler e Galileu

Na produção desta luneta, conseguimos entender melhor as funções e como os raios de luz se comportam em lentes diferentes(convergente e divergente). Com um conceito simples de óptica, analisamos e produzimos na prática, uma luneta com o objetivo de encontrar distância focal da lente, ver as imagens virtuais, reais e invertidas.

Aqui, uma introdução dos grandes nomes (Galileu Galilei, e Johannes Kepler) da Astronomia que deram inicio, aos experimentos com lunetas.

Modelo Luneta de Galileu

Galileu (Cientista Italiano 1564-1642. Viu objetos jamais vistos por outros astrônomos e quase foi condenado a morte por dizer que a Terra não era o centro do universo.)

Johannes Kepler (Importante Astrônomo e Matemático do Renascimento. Alemão 1571-1630)

Modelo Luneta de Kepler

Galileu Galilei

Nascido em Pisa 1564, foi responsável pela crianção de muitos eventos e acontecimentos juntos a teorias que caracterizaram o início do Renascimento. Em 1581 matriculou-se na Escola de Artes da Universidade de Pisa, depois abandonou o curso para estudar matemática. Em 1593, Galileu inventou uma bomba d'água. em 1597 elaborou um compasso geométrico e militar e em 1606, construiu um termômetro. Após tomar conhecimento das lunetas holandesas que aproximavam os objetos distantes, Galileu percebeu que ela poderia ser utilizada para explicar questões de outras teorias como as do heliocentrismo, proposta por Copérnico. Apesar de não se expor publicamente, começou a defender a teoria do heliocentrismo, mesmo depois que Giordano havia sido queimado vivo pela Santa Inquisição da Igreja Católica, por defender as ideias de Copérnico.

Dessa forma, Galileu melhorou as lunetas de modo que as imagens ficassem mais nítdas e sem deformações, com uma aumento de seis vezes em relação as que já existiam. Galileu oublicou suas observações e numa delas falou de montanhas na lua, dos planetas que giravam em torno de Júpiter e milhares de estrelas na via láctea. Essas descobertas foram criticadas por teóricos que não acreditavam em suas experiências. Em 1611 foi convocado para enfrentar um tribunal do Santo Ofício. Condenado, foi obrigado a negar suas teorias sob pena de morte, mesmo assim continuou vivo e publicando clandestinamente seus resultados de experimentos realizados. No mesmo ano Galileu ficou cego e quatro anos mais tarde faleceu em 1642.

Johannes Kepler

Considerado figura da revolução científica do século XVII, é mais conhecido por ter formulado três leis fundamentais da mecânica celeste. Essas obras também forneceram uma das bases para a teoria da gravitação universal. Kepler viveu em uma época em que não havia diferença muito clara entre astronomia e astrologia. Kepler também incorporou também raciocínios e argumentos religiosos em seu trabalho. Kepler teve um papel fundamental na transição da astronomia feia a olho nu, para a astronomia dos instrumentos ópticos. Se é verdade que pertenceu a Galileu o mérito de ter apontado a luneta para os astros, foi ele que no seu livro Dioptrice formulou os princípios teóricos que permitiram explicar as imagens observadas.

Uma luneta caseira como fizemos foi basicamente para observarmos a lua (crateras) e outros astros.  Este tipo de luneta astronômica inverte as imagens dependendo das lentes teremos uma ampliação de 15 a 35x. Em primeiro instante, conseguimos as lentes de um "olho mágico" para ser a ocular, e uma outra lente maior para ser a objetiva. A objetiva é fácil de encontrar em alguma ótica. 

Construimos uma luneta de potência razoável de 3,7 cm de distância focal. A partir dessa informação determinamos o aumento linear transversal que foi de 0,047. 

Em nossa montagem utilizamos

um tubo de papelão resistente

uma lente de diâmetro 4 cm aproximadamente (considerando delgada)

uma lente de 1 cm de diâmetro convergente

uma lente de 1cm de diâmetro divergente

um disco de papelão para prender as lentes pequenas no centro do tubo

Realizamos duas lunetas parecidas, primeiro fizemos com uma convergente depois com uma divergente.

Materiais utilizados: lentes de um "olho mágico"

Tubo de papelão com tampinha de garrafa Pet, e no centro uma das lentes pequenas.

Prendemos a lente maior, em uma das extremidades com fita de modo que ficasse bem fixa.

Vista da luneta de frente, já com a lente fixa.

Foi a partir de experimento como este que foi publicado "Dioptrice", um livro onde Kepler apresentou os conceitos de imagens virtuais e reais, direitas ou invertidas e o efeito da distância focal (distância da lente até o ponto onde os raios de luz convergem)que foi nosso objetivo nesse experimento. No aumento e redução analisamos o funcionamento de lentes côncavas e convexas no telescópio de Galileu.

Referências:
Biografia de Galileu Galilei e Lunetas
Biografia de Johannes Kepler Lunetas e Dioptrice

Este experimento foi realizado no Observatório Astronômico Genival Leite Lima -CEPA

Maceió 21 de julho de 2016

O Observatório Astronômico Genival Leite Lima é um dos grupos componentes do Centro de Ciências e Tecnologia da Educação, que está vinculado à Superintendência de Políticas Educacionais da Secretaria da Educação do Estado de Alagoas. Para realizar suas atividades conta com os apoios dos:

Usina Ciência da UFAL.

Fundação de  Amparo à Pesquisa do Estado de Alagoas.

Clube de Astronomia de Maceió