Grundlagen
Formelsammlung
Lichtsammelleistung =
(Öffnung in mm)² / 49
Vergrößerung =
Teleskopbrennweite / Okularbrennweite
Minimalvergrößerung =
Öffnung / maximale Austrittspupille
Förderliche Vergrößerung =
Öffnung / 0,7
Maximalvergrößerung =
Öffnung x 2
oder:
förderliche Vergrößerung x 2
Öffnungsverhältnis =
Brennweite / Öffnung
Austrittspupille =
Öffnung / Vergrößerung
tatsächliches Gesichtsfeld =
scheinbares Gesichtsfeld / Vergrößerung
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Öffnung und Auflösungsvermögen
Der Objektivdurchmesser des Beobachtungsinstrumentes
Eine große Öffnung kann viel Licht sammeln
Mit der Öffnungsgröße wird der Durchmesser des Lichteinlasses eines Teleskops angegeben (Apertur). Dies kann je nach Bauart der Durchmesser der Objektivlinse oder des Hauptspiegels sein.
Die Öffnung bestimmt, wie viel Licht vom Teleskop gesammelt werden kann. Sie wird üblicherweise in Zollschritten (1 Zoll = 25,4 mm) oder in mm angegeben. Die Lichtsammelleistung wird mit dem Vielfachen des menschlichen Auges angegeben und nach der Formel
Lichtsammelleistung = (Öffnung in mm)² / 49
errechnet. Ein Fernglas mit 50 mm Öffnung kann 51-fach so viel Licht wie das bloße Auge sammeln, ein Teleskop mit 150 mm Öffnung bereits 459 mal so viel.
Auflösungsvermögen
Aufgrund der Beugung des Lichts am Öffnungsrand und eventuell vorhandenen Bauteilen im Strahlengang kommt es zur Auflösungsbegrenzung des Teleskops. Je größer die Öffnung ist, desto höher ist das Auflösungsvermögen. Dies ist die Fähigkeit, zwei eng beieinanderstehende Lichtpunkte als einzelne Objekte trennen zu können. Das Auflösungsvermögen wird in Bogensekunden angegeben, dem Abstand von zwei Lichtpunkten am Himmel, der noch getrennt werden kann.
Die sinnvoll mögliche Vergrößerungsleistung eines Teleskops wird aufgrund des Auflösungsvermögens durch die Größe der Öffnung bestimmt.
Zusammenfassung Optikgrundlagen
Teleskope sammeln Licht und vergrößern das Bild mit einer höheren Auflösung. Die Größe der Teleskopöffnung bestimmt die Lichtsammelleistung und das Auflösungsvermögen.
Der Vergrößerungsfaktor ergibt sich aus der Kombination von Teleskop- und Okularbrennweite. Die anwendbare Vergrößerung ist abhängig von der Teleskopöffnung und den Beobachtungsvoraussetzungen.
Das Öffnungsverhältnis stellt das Zusammenspiel von Öffnung und Brennweite dar. Ein Wert kleiner f/8 kennzeichnet eine schnelle, ein größerer Wert eine langsame Optik. Schnelle Optiken erlauben ein großes Gesichtsfeld zur Beobachtung und sind lichtstark für die Fotografie von dunklen Objekten außerhalb des Sonnensystems. Langsame Optiken eignen sich für hohe Vergrößerungen und Fotografie von hellen Objekten, wie Mond und Planeten.
Die zur Beobachtung eines bestimmten Objekts geeignete Vergrößerung wird von der Größe der Austrittspupille bestimmt. Diese regelt das zur Verfügung stehende Licht und das vom Auge nutzbare Auflösungsvermögen. Bei gleicher Austrittspupille erscheint das Bild unabhängig von der Teleskopöffnung gleich hell. Die Vergrößerung und die Auflösung ist dann bei größerer Öffnung jedoch höher.