nº 023
26 de Dezembro de 2006

Filtros Ópticos para a

Observação Astronômica

Irineu Gomes Varella *

 

Os filtros são sistemas ópticos capazes de reduzir ou até mesmo bloquear completamente a intensidade da radiação incidente sobre eles em determinados comprimentos de onda ou em intervalos de comprimentos de onda. Eles são utilizados para modificar a transmissão de luz através de um sistema óptico, em uma determinada parte do espectro.

Para a observação lunar, planetária ou de objetos de fundo de céu (deep sky), como as nebulosas, há diversos filtros coloridos adequados que se adaptam à ocular de observação, reduzindo ou suprimindo, da radiação original, a cor vermelha ou a azul, ou a verde, etc. Há, também, os chamados filtros neutros (ou de densidade neutra) que produzem reduções iguais para todos os comprimentos de onda da região do visível. São muito empregados na fotografia comum.

 
 
IMPORTANTE
 

NENHUM DOS FILTROS MENCIONADOS ANTERIORMENTE DEVE SER ADAPTADO ÀS OCULARES DE LUNETAS, TELESCÓPIOS OU BINÓCULOS PARA A OBSERVAÇÃO DO SOL. O AQUECIMENTO GERADO PROVOCA TRINCAS OU ROMPIMENTO COMPLETO DOS FILTROS E A RADIAÇÃO PROVENIENTE DO SOL E QUE ATRAVESSOU O INSTRUMENTO CAUSARÁ DANOS IRREVERSÍVEIS À VISTA DO OBSERVADOR.

 

Os filtros são caracterizados, tecnicamente, pelo seu coeficiente de transmissão ( ou transmitância ), pela sua densidade óptica, ou ainda, pela sua curva de transmissão.


Coeficiente de Transmissão ( T )

Chama-se coeficiente de transmissão ou transmitância T ( ), de um filtro óptico neutro ou colorido, em um particular comprimento de onda ( ), a relação entre a intensidade da radiação transmitida ( I ) e a intensidade da radiação incidente ( Io ) sobre ele.

Fig. 1 - Transmitância ou coeficiente de transmissão para um filtro.

O coeficiente de transmissão está sempre compreendido entre 0 (zero) e 1 (um) ou entre 0% e 100%. Quanto maior o coeficiente de transmissão, mais transparente é o filtro para o comprimento de onda (ou intervalo de comprimentos de onda) considerado.


Densidade ( D )

Algumas vezes, ao invés de se indicar o coeficiente de transmissão é fornecida a densidade ( D ), um número adimensional que se obtém a partir do coeficiente de transmissão T ( ), por uma das relações:

A densidade pode assumir, portanto, o valor 0 (zero), quando o filtro for perfeitamente transparente à radiação considerada ( T = 1 ) ou um valor maior que zero. Quanto mais alto for o valor da densidade, menos transparente será o filtro. Os logarítmos considerados estão na base 10.


Curva de Transmissão

Muitos fabricantes fornecem, na forma de um gráfico, os valores das transmissões do filtro em função dos comprimentos de onda:

Fig. 2 - Curvas de transmissão para três filtros, apresentadas na forma gráfica.

 

Associação de Filtros

Em algumas situações pode ser conveniente a utilização de dois ou mais filtros superpostos. A atenuação do brilho da Lua cheia com filtros neutros pode requerer o uso de mais de um filtro, principalmente quando apenas um não produz a redução requerida. O agrupamento de vários filtros superpostos ou separados por uma certa distância é chamado de associação de filtros.

Fig. 3 - Associação de filtros: a transmitância do conjunto é o produto das transmitâncias individuais e a densidade do conjunto é a soma das densidades de cada filtro.

Admitindo-se que a eventual camada de ar existente entre os filtros não produza atenuação significativa na radiação, para a associação considerada, teremos as seguintes transmitância e densidade:

T = T1 . T2 . T3

D = D1 + D2 + D3

Exemplo 1: Considerando-se dois filtros com coeficientes de transmissão (transmitâncias) respectivamente iguais a 0,7 e 0,6, teremos para a associação feita com ambos, as seguintes transmitância e densidade:

T = 0,7 x 0,6 = 0,42

D = 0,16 + 0,22 = 0,38

Exemplo 2: Os vidros para máscara de soldador, número 14, chamados tecnicamente de placas filtrantes de tonalidade 14, muito utilizados para a observação visual do Sol e dos eclipses solares, possuem densidade óptica padrão de 5,571. Para esses vidros, o coeficiente de transmissão é de 0,000 27 %.

Há uma grande quantidade de filtros úteis para a observação planetária e para a observação de nebulosas que, em breve, iremos detalhar em outro texto da série Astronomia & Astrofísica.


Produção, autores e contatos

* Irineu Gomes Varella

Astrônomo. Diretor do Planetário e Escola
Municipal de Astrofísica de São Paulo,
no período de 1980 a 2002.

Priscila D. C. F. de Oliveira

Coordenadora do Centro de Documentação Técnica e Científica em Astronomia do Planetário e
Escola Municipal de Astrofísica de S Paulo.

Ultima atualização: 26 de dezembro de 2006
Web Designer: Irineu Gomes Varella


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