A LUNETA COM LENTE = DE =D3CULOS

A LUNETA COM LENTE DE = =D3CULOS

Resumo

Neste trabalho apresentamos uma = sugest=E3o=20 de como construir uma luneta astron=F4mica utilizando apenas materiais = facilmente=20 dispon=EDveis no com=E9rcio, de baixo custo e de f=E1cil montagem. No = lugar da lente=20 objetiva usa-se uma lente de =F3culos de um grau positivo e no lugar da = lente=20 ocular usa-se um mon=F3culo da fotografia. Os encaixes s=E3o feitos com = tubos e=20 conex=F5es de PVC. Uma sugest=E3o de como construir um trip=E9 para a = luneta tamb=E9m =E9=20 dada. Apesar de se usar materiais rudimentares, os resultados s=E3o = satisfat=F3rios.=20 As crateras lunares s=E3o facilmente observadas, assim como seu relevo,=20 principalmente nas luas crescentes e minguantes.

Introdu=E7=E3o

Um dos experimentos fundamentais = no ensino=20 de astronomia b=E1sica, isto =E9, primeiro e segundo graus, =E9 o = telesc=F3pio, por isso=20 mesmo ele foi a preocupa=E7=E3o inicial deste autor ao ministrar cursos = de=20 licenciatura para futuros professores do ensino b=E1sico e nos cursos de = aperfei=E7oamento de professores. O desenvolvimento de uma luneta de = f=E1cil=20 constru=E7=E3o, isto =E9, que use materiais facilmente dispon=EDveis no = com=E9rcio, de=20 baixo custo, de simples montagem, resistente ao manuseio de crian=E7as e = adolescentes, e que permita ver, pelo menos as crateras lunares =E9 uma = tarefa=20 demorada, pois exige a improvisa=E7=E3o de muitos materiais e a = constru=E7=E3o de v=E1rios=20 prot=F3tipos. Uma vers=E3o anterior, um pouco mais trabalhosa foi = publicada por Buso=20 et al (1993).

O objetivo deste trabalho =E9 = mostrar, em=20 detalhes, como um professor de ensino b=E1sico, com pouqu=EDssimos = recursos, pode=20 construir uma luneta astron=F4mica.

O professor que constr=F3i um = experimento=20 did=E1tico ter=E1: 1^o) a satisfa=E7=E3o de ter = constru=EDdo algo, um=20 sentimento que s=F3 quem construiu sente; 2^o) a oportunidade = de ver,=20 pelo menos, as crateras lunares, oportunidade essa que poucos = professores t=EAm;=20 3^o) com esta modesta luneta, de fabrica=E7=E3o pr=F3pria, ele = permitir=E1 que=20 seus familiares, amigos e vizinhos olhem atrav=E9s dela e 4^o) = a=20 oportunidade de mostr=E1-la aos seus alunos. Quando um professor leva um = experimento para a sala de aula, ele consegue, primeiro, chamar a = aten=E7=E3o dos=20 alunos para o experimento que ele trouxe e em segundo lugar, mais = facilmente=20 motivar o aluno para o tema em quest=E3o, favorecendo, assim, o melhor = aprendizado=20 do mesmo.

Sempre que os t=F3picos de astronomia forem ensinados no primeiro = ou segundo=20 grau, cabe coment=E1rios sobre a luneta, por exemplo: 1^o) = poder=E3o=20 ser discutidos os aspectos hist=F3ricos do seu descobrimento, veja por = exemplo, o=20 artigo de =C9vora (1989); 2^o) a luneta poder=E1 ser montada e = desmontada,=20 f=E1cil e rapidamente, em sala para mostrar a simplicidade de sua = constru=E7=E3o,=20 desmistificando com isto, sua complexidade; 3^o) enfatizar que = este =E9=20 o principal instrumento de observa=E7=E3o dos astr=F4nomos. Al=E9m = disso, permitir que a=20 luneta passe de m=E3o em m=E3o para que vejam a paisagem (ser=E1 vista = de cabe=E7a para=20 baixo e invertida a esquerda com a direita)e as crateras lunares durante = a=20 noite. Aten=E7=E3o: em hip=F3tese alguma permita que se observe o Sol = com a luneta,=20 pois danos irrepar=E1veis poder=E3o ser causados ao olho.

Sempre que o conte=FAdo de = =F3ptica =E9 abordado=20 nos livros do 2^o grau, esquemas de instrumentos =F3pticos = s=E3o=20 apresentados, entre eles o de uma luneta, mas nunca =E9 dada uma = sugest=E3o de como=20 construir essa luneta. A seguir =E9 dada uma sugest=E3o de como = constru=ED-la, por=E9m,=20 nada impede que, dependendo da criatividade e disposi=E7=E3o de cada um, = ela seja=20 modificada, aperfei=E7oada, simplificada, etc.

As lentes da luneta e seus=20 encaixes

A luneta =E9 constitu=EDda de = duas lentes=20 convergentes, que colocadas uma na frente da outra, separadas por uma = certa=20 dist=E2ncia, faz com que objetos distantes sejam vistos como pr=F3ximos. = Na frase=20 anterior est=E1 toda a teoria da luneta, mas n=E3o tem nada que torne = simples sua=20 constru=E7=E3o. Por isso, abaixo, damos um procedimento que torna = simples sua=20 confec=E7=E3o. Procuramos constru=ED-la com os materiais mais comumente = dispon=EDveis no=20 com=E9rcio, mas isso n=E3o impede que se fa=E7a altera=E7=F5es em sua = montagem, isto=20 depende apenas das disponibilidades e criatividade de cada = um.

Neste trabalho n=E3o ser=E1 = feita an=E1lise da=20 trajet=F3ria dos raios luminosos dentro da luneta, primeiro porque n=E3o = =E9 este o=20 objetivo deste artigo e, segundo, porque tal estudo est=E1 feito em = muitos livros=20 de F=EDsica de 2^o grau ou de gradua=E7=E3o, veja por = exemplo McKelvey e=20 Grotch (1981).

Os materiais cr=EDticos para a = constru=E7=E3o da=20 luneta s=E3o as lentes, as quais s=E3o dif=EDceis de se encontrar e de = pre=E7os=20 elevados, por isso vamos usar lente de =F3culos no lugar da lente = objetiva (aquela=20 que fica na frente da luneta e atrav=E9s da qual entra a luz do objeto = estudado, a=20 Lua, por exemplo).

A lente de =F3culos =E9 = adquirida no oculista=20 (lojas que vendem e montam =F3culos). Para compr=E1-la voc=EA ter=E1 que = explicar que a=20 lente ser=E1 usada na constru=E7=E3o de uma luneta astron=F4mica, = sen=E3o o vendedor ir=E1=20 pedir a "receita" do oftalmologista. Toda a lente tem uma dist=E2ncia = focal (f)=20 que =E9 a dist=E2ncia entre a lente e o ponto para o qual converge a luz = do Sol, por=20 exemplo, quando voc=EA segura a lente sob o Sol (com o lado convexo = voltado para o=20 Sol) e projeta sua luz num ponto de luz intensa (geralmente tentando = queimar um=20 peda=E7o de papel). S=F3 que o vendedor n=E3o vende a lente pela sua = dist=E2ncia focal e=20 sim pelo "grau" da lente. Mas n=E3o h=E1 problema, pois se voc=EA quiser = lente de 1 m=20 de dist=E2ncia focal, pe=E7a a lente de 1 grau, se quiser lente de 0,5 m = de=20 dist=E2ncia focal, pe=E7a lente de 2 graus e se quiser lente de 0,25 m = de dist=E2ncia=20 focal, pe=E7a lente de 4 graus, ou seja, a dist=E2ncia focal (em metros) = =E9 o inverso=20 do "grau", o qual tem que ser positivo e a lente incolor. =

Neste artigo vamos sugerir que = voc=EA compre=20 uma lente de 1 grau. portanto, a dist=E2ncia focal =E9 de 1 metro. = Quanto ao=20 di=E2metro da lente, pe=E7a o menor que tiver, geralmente =E9 60 mm ou = 65 mm, pois=20 voc=EA vai pedir para o vendedor reduzir o di=E2metro para 50 mm. Como = =E9 lente para=20 luneta, ela deve ser incolor, de 1 grau positivo (pois =E9 para ver = longe).=20 Existem tamb=E9m lentes cil=EDndricas, mas estas, n=E3o s=E3o = apropriadas, pe=E7a lentes=20 esf=E9ricas.

Quando for comprar a lente, leve = junto uma=20 luva simples branca de tubo de esgoto (conex=E3o de PVC) de 2" (duas = polegadas,=20 que =E9 equivalente a 50 mm), veja o item A da figura 1. Solicite ao = vendedor para=20 ele reduzir o di=E2metro da lente para 50 mm, para que ela se encaixe = dentro da=20 luva.

A segunda lente da luneta =E9 = chamada de=20 ocular; =E9 aquela que fica atr=E1s da luneta, onde voc=EA posiciona seu = olho. Esta=20 lente geralmente =E9 pequena, cerca de 10 a 20 mm de di=E2metro, porque = sua=20 dist=E2ncia focal =E9 pequena (20 a 50 mm). Esta lente que deve ser = convergente=20 (biconvexa ou plano convexa), tamb=E9m =E9 dif=EDcil de ser encontrada. = Para=20 substitu=ED-la vamos usar a lente contida nos mon=F3culos de = fotografias; pe=E7a de=20 letra J na figura 1.

Estes mon=F3culos s=E3o vendidos = em lojas de=20 materiais fotogr=E1ficos. Existem em v=E1rias cores, mas n=E3o importa a = cor, porque=20 voc=EA vai precisar revestir as paredes internas do mon=F3culo (ou = porta-retrato)=20 com papel preto ou cartolina preta. Quanto =E0s dimens=F5es do = mon=F3culo, ele =E9 do=20 tipo pequeno, isto =E9, a lente tem di=E2metro de 11 mm, a dist=E2ncia = focal =E9 de 40=20 mm, o comprimento do mon=F3culo =E9 de 40 mm e a abertura dele (local = onde fica a=20 tampa com a foto) =E9 um ret=E2ngulo de 18x24 mm. O mon=F3culo tem uma = pequena al=E7a,=20 pela qual costuma-se pendur=E1-lo num chaveiro, a qual deve ser removida = lixando-se esta al=E7a com uma lixa qualquer (serve at=E9 lixa de unha), = ou numa=20 superf=EDcie =E1spera qualquer.

Compre uma bucha de redu=E7=E3o = curta marrom=20 de 40 x 32 mm (conex=E3o de PVC facilmente encontrada em casas de = materiais=20 hidr=E1ulicos ou de materiais para constru=E7=E3o). Depois de revestidas = as paredes=20 internas do mon=F3culo com o papel preto e retirada a sua "al=E7a", =E9 = s=F3 encaixar o=20 mon=F3culo dentro da bucha de redu=E7=E3o curta marrom (pe=E7a de letra = I I' da figura=20 1). Introduza a extremidade retangular (onde ficava a tampa dele) do = mon=F3culo,=20 dentro da bucha de redu=E7=E3o. O mon=F3culo se encaixa perfeitamente = dentro dessa=20 bucha. Para preencher os espa=E7os laterais entre o mon=F3culo e a = bucha, use=20 durepoxi ou massa de modelar, ou argila, ou simplesmente papel amassado, = para=20 que o mon=F3culo fique preso e n=E3o passe luz pelos espa=E7os entre a = bucha e o=20 mon=F3culo.

Com a lente de =F3culos no lugar = da lente=20 objetiva e a lente do mon=F3culo no lugar da lente ocular, est=E3o = improvisadas as=20 partes mais dif=EDceis de serem conseguidas da luneta, agora =E9 s=F3 = quest=E3o de=20 encaix=E1-las nas extremidades de dois tubos que corram um dentro do=20 outro.

Lista de materiais para a = constru=E7=E3o da=20 luneta.

Letra

Quantidade

Descri=E7=E3o dos = materiais

luva = simples branca=20 de esgoto de 50 mm ( ou 2" - duas = polegadas)

lente = esf=E9rica=20 incolor de =F3culos de 1 grau positivo

disco de = cartolina=20 preta (ou papel preto) de 50 mm de di=E2metro, com furo interno de = 20 mm de=20 di=E2metro

70 cm

tubo = branco de=20 esgoto de 50 mm de di=E2metro (ou 2").

70 cm

tubo = branco de=20 esgoto de 40 mm (ou 1 1/2")

luva = simples branca=20 de esgoto de 40 mm ( ou1 1/2")

I I'

bucha de = redu=E7=E3o=20 curta marrom de 40 x 32 mm

mon=F3culos de=20 fotografia

plug = branco de=20 esgoto de 50 mm ( ou 2" )

lata de = tinta spray=20 preto fosco

rolo de = esparadrapo=20 de aproximadamente 12 mm de largura por 4,5 m de=20 comprimento

lata = pequena de=20 vaselina em pasta

caixa = pequena de=20 durepoxi ou = similar

Pinte as = paredes internas=20 dos tubos DE e FG com tinta spray preto fosco, mas antes de pint=E1-las = coloque um=20 anel de esparadrapo na extremidade E da parede interna do tubo DE = e outro=20 anel de esparadrapo na extremidade externa F do tubo GF (veja a = figura=20 1).

Depois de completada esta = pintura retire=20 os dois an=E9is de esparadrapo acima mencionados, pois eles estar=E3o = sujos de=20 tinta. No lugar do anel que estava na extremidade interna E, coloque = tantos=20 an=E9is sobrepostos de esparadrapo quantos forem necess=E1rios para que = o tubo GF=20 possa passar pela extremidade E do tubo DE e deslizar dentro deste sem = muito=20 esfor=E7o. Se necess=E1rio, coloque vaselina sobre o =FAltimo anel de=20 esparadrapo.

No lugar do anel de esparadrapo = que estava=20 na extremidade externa F, coloque tantos an=E9is de esparadrapos quantos = forem=20 necess=E1rios para que o tubo GF possa deslizar dentro do tubo ED sem = precisar=20 esfor=E7o, mas sem escorregar sozinho se os tubos ficarem na vertical. = Obviamente=20 ser=E1 preciso fazer a extremidade G, do tubo GF, entrar pela = extremidade D, do=20 tubo ED e sair pela extremidade E, e, ent=E3o, verificar se eles = deslizam=20 suavemente sem muito esfor=E7o. Se necess=E1rio, coloque vaselina sobre = o =FAltimo=20 anel de esparadrapo.

Seq=FC=EAncia de montagem: = coloque o tubo FG=20 dentro do tubo ED, conforme descrito no par=E1grafo anterior. Coloque = estes tubos=20 na vertical, com a extremidade D para cima. Sobre esta extremidade (D) = coloque o=20 disco de cartolina preta (C). A finalidade deste disco =E9 diminuir a = aberra=E7=E3o=20 crom=E1tica; este =E9 o nome dado =E0 dispers=E3o da luz branca = (separa=E7=E3o de todas as=20 cores) ap=F3s ela passar pela lente. Sem este disco ( C ) nem a Lua =E9 = vis=EDvel.=20 Fa=E7a um teste. Continuando a seq=FC=EAncia de montagem: sobre o disco = C coloque a=20 lente ( limpe-a bem) com o lado convexo para cima e, ent=E3o, encaixe a = luva A,=20 conforme indicado na figura 1. =C9 importante que o corte da extremidade = D do tubo=20 tenha sido feito perpendicularmente ao eixo do tubo DE.

O mon=F3culo J j=E1 est=E1 = encaixado na bucha=20 marrom I I', =E9 s=F3 encaixar a bucha na luva H e esta, por sua vez, = encaixar na=20 extremidade G do tubo GF.

Est=E1 pronta a sua luneta; para = ver a=20 vizinhan=E7a =E9 s=F3 mirar a luneta e deslocar lentamente o tubo GF ao = longo do tubo=20 ED para obter a focaliza=E7=E3o. Tamb=E9m n=E3o se esque=E7a de que a = imagem estar=E1 se=20 formando a uns 4 ou 5 cm atr=E1s da lente ocular, por isso n=E3o encoste = seu olho na=20 ocular (mon=F3culo), deixe-o a uns 4 ou 5 cm atr=E1s do = mon=F3culo.

Aten=E7=E3o: as pe=E7as I I', H = e A devem ser=20 encaixadas, mas de tal forma que seja poss=EDvel desencaix=E1-las com = certa=20 facilidade, para futura limpeza das pe=E7as, por exemplo, por isso, se = for=20 necess=E1rio, =E9 recomend=E1vel passar vaselina antes de encaix=E1-las. = Em casos=20 extremos use uma lixa fina para desbastar as superf=EDcies de contato e, = depois,=20 coloque a vaselina.

Tamb=E9m n=E3o se espante com a = imagem=20 invertida. Lembre-se, esta =E9 uma luneta astron=F4mica e em astronomia, = cabe=E7a para=20 baixo ou para cima =E9 s=F3 uma quest=E3o de referencial. =

A aproxima=E7=E3o (ou aumento) = que esta luneta=20 proporciona =E9 igual =E0 raz=E3o entre a dist=E2ncia focal da objetiva = pela dist=E2ncia=20 focal da ocular, portanto: 100 cm / 4 cm =3D 25.

Voc=EA gostaria de dobrar este = aumento? =C9 s=F3=20 encaixar mais um mon=F3culo dentro daquele que est=E1 preso na bucha = marrom. N=E3o se=20 esque=E7a de revestir as paredes internas deste mon=F3culo com a = cartolina preta.=20 Este revestimento e a pintura dos tubos DE e FG =E9 para evitar a = reflex=E3o da luz=20 dentro da luneta. Agora a imagem estar=E1 se formando a uns 2 cm da = lente da=20 ocular, o que facilita a observa=E7=E3o.

A pe=E7a L da figura 1 =E9 um = plug branco de=20 esgoto de 2" e sua fun=E7=E3o =E9 proteger a lente quando a luneta = estiver fora de=20 uso.

Fig. 1. Esquema explodido da luneta. L =E9 um plug = branco de=20 esgoto de 50 mm de di=E2metro, A =E9 uma luva simples branca de esgoto = de 50 mm de=20 di=E2metro, B =E9 uma lente incolor de =F3culos de 1 grau positivo com = 50 mm de=20 di=E2metro, C =E9 um disco de cartolina preta com 50 mm de di=E2metro e = um furo=20 interno de 20 mm de di=E2metro, DE e FG s=E3o tubos brancos de esgoto de = 50 mm e 40=20 mm de di=E2metro, respectivamente, H =E9 uma luva simples branca de = esgoto de 40 mm=20 de di=E2metro, I I' =E9 uma bucha de redu=E7=E3o curta, marrom, de 40 X = 32 mm e J =E9 um=20 mon=F3culo (porta-retrato) de fotografia.

Conclus=E3o

Esta luneta permite ver as = crateras=20 lunares e seu relevo, principalmente quando observada durante as noites = de lua=20 crescente ou minguante. As maiores luas de J=FApiter tamb=E9m s=E3o = vis=EDveis, desde=20 que a nossa Lua n=E3o esteja presente e se observe a partir de um local=20 escuro.

Com esta luneta o professor = poder=E1=20 desmistificar a complexidade da constru=E7=E3o da luneta astron=F4mica e = ter=E1 um=20 experimento did=E1tico que despertar=E1 a curiosidade dos alunos para o = tema de=20 astronomia que estiver sendo estudado.

Recomenda=E7=E3o = important=EDssima: n=E3o observe=20 o Sol atrav=E9s da luneta, pois ficar=E1 cego. =
=20
Tente com base na = foto abaixo=20 fazer um trip=E9 usando tubos de pvc.

&nbs= p; = ; = &= nbsp; &n= bsp;