VHS-Kurs vom 26. November

TeleskoptypenAn diesem VHS-Kurstag stand das Teleskop mit seinen wichtigsten Kenngrößen im Vordergrund. Es wurden die wichtigsten Teleskoptypen und deren Funktionsweise vorgestellt: Refraktor, Newton-Reflektor, Schmidt-Cassegrain-, und Ritchey-Chrétien- Teleskope. Während bei Refraktoren die Hauptoptik nur aus Linsen und bei Spiegelteleskopen nur aus Spiegeln besteht, sind Schmidt-Cassegrain- und Richey-Chrétien- Teleskope Mischsysteme, welche i.a. auch wesentlich höhere Brennweiten ausweisen und häufig in professionellen Sternwarten zum Einsatz kommen.

Daneben haben wir die wichtigsten Kennzahlen und Berechnungsformeln für Teleskope besprochen. Hierbei kommen folgende Grundgrößen zum Einsatz:

D: Öffnung des Teleskops (in mm)
f_obj: Objektivbrennweite (in mm)
f_ok: Okularbrennweite (in mm)

Hieraus lassen sich folgende Kennzahlen bestimmen:

Öffnungsverhältnis: B = f_obj / D   (1)

Das Öffnungsverhältnis gibt an, wie ‘schnell’ ein Teleskop (in Bezug auf die Belichtugszeit)  arbeitet. Je kleiner diese Zahl ist, desto ‘schneller’ ist es. Das Öffnungsverhältnis wird häufig in der Schreibweise f/B angegeben; z.B. gilt für ein Teleskop mit einer Öffnung von 200 mm und einer Objektivbrennweite von 1000 mm ein Öffnungsverhältnis von f/5.

Die Vergrößerung eines Teleskops wird durch V = f_obj / f_ok    (2)

bestimmt. So besitzt ein Teleskop mit einer Objektivbrennweite vom 1000 mm bei Verwendung eines 10 mm Okulars eine 100-fache Vergrößerung.

Eine weitere fundamentale Größe ist die Austrittspupille P. Sie gibt den Durchmesser des Bildes an, dass aus dem Okular austritt und in die Pupille des Auges gelangt. Sie wird wie folgt berechnet: P = f_ok / B = D / V    (3)

Die Größe des Ausgangsbildes, welches das Okular liefert, steigt also mit der Größe der Brennweite des Okulars bzw. mit der Öffnung des Teleskops und verkleinert sich mit zunehmendem Öffnungsverhältnis bzw. mit zunehmender Vergrößerung.

Da die Austrittspupille durch die Fähigkeit der menschlichen Pupille begrenzt ist sich  zu öffnen (auf ca. 7 mm) oder zu schließen (auf ca 0.5 mm) gibt es ensprechend auch eine minimal und eine maximal sinnvolle Vergrößerung. Sie berechnen sich entsprechend (3) zu

V_min = D / 7 mm und V_max = D / 0.5 mm.    (4)

Für ein Teleskop mit 200 mm Öffnung ergibt sich damit eine minimal sinnvolle Vergrößerung von V_min = 30-fach und V_max = 400-fach.

Die Maximalvergrößerung ist zudem stark vom Seeing in der Atmosphäre abhängig; 400-fach ist bei 200 mm Öffnung in den meisten Fällen schon viel zu viel!

Schließlich lassen sich aus den Formeln (3) und (4) die sinnvollen Okularbrennweiten für ein Teleskop mit bestimmter Öffnung und Objektivbrennweite festlegen. Für ein Teleskop mit 200 mm Öffnung und 1000 mm Objektivbrennweite ergibt sich daher eine maximale Okularbrennweite von etwa 33 mm und eine minimale Brennweite von 2.5 mm (eher mehr).

Des Weiteren gibt es noch eine Formel zur Berechnung des Auflösungsvermögens A des Teleskops; also seine Fähigkeit, Objekte als getrennt darzustellen, die das menschliche Auge nur als ein Objekt wahrnimmt. Grundlage hierzu ist das Rayleigh-Kriterium:

A (in Bogensekunden) = 138 mm / D.

Für ein Teleskop mit einer Öffnung von 200 mm wäre also A = 0.69”; es wäre also imstande, z.B. Doppelsterne zu trennen, die visuell 0.69 Bogensekunden Abstand besitzen. Das ist allerdings nur ein theoretischer Wert, denn atmosphärisch bedingt ist bei einer Bogensekunde das trennbare Minimum erreicht. Das entspräche einer Öffnung von etwa 130 mm.

Trauen Sie also keinen Angeboten aus dem Supermarkt, die Ihnen bei Miniteleskopen Vergrößerungen von 300 und mehr verprechen. Astronomisch gesehen ist das normalerweise Quatsch. Die wirklich wichtige Kenngröße eines Telekops ist seine Öffnung; also sein Vermögen, möglichst viel Licht einzusammeln und lichtschwache Objekte darstellen zu können. Auch die Güte der Optik es ausschlaggebend; denn der Spass an Sternegucken hört bei störenden Farbsäumen und unscharfen, matschigen Bildern schnell auf.

 

 

 

 

 

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