Auf der Seite Tubus werden die Eigenschaften und Komponenten eines Teleskoptubus beschrieben.
Ein Großteil der optischen Eigenschaften eines Teleskops ergeben sich aus dem Durchmesser der Öffnung und der Brennweite.
Diese Eigenschaften werden auf dieser Seite beschrieben.
Viele dieser Eigenschaften lassen sich berechnen. Die Formeln dazu finden Sie auf der Seite Optische Formeln.
Öffnungsverhältnis
Das Öffnungsverhältnis ist ein Wert, der Auskunft über die Lichtstärke eines Teleskops gibt. Es wird in der Fotografie auch Blende genannt und gibt Auskunft darüber in welcher Zeit wie viel Licht eingesammelt wird. Je größer das Öffnungsverhältnis, desto größer ist die Lichtstärke.
Das Öffnungsverhältnis ergibt sich aus dem Verhältnis von der Öffnung zur Brennweite.
Zuerst wird die Öffnungszahl berechnet, deren Kehrwert ergibt das Öffnungsverhältnis. Die Formel finden Sie hier.
Es gibt unterschiedliche Schreibweisen für das Öffnungsverhältnis.
- f/Öffnungszahl
- 1/Öffnungszahl
- 1:Öffnungszahl
Schnelle Optik & langsame Optik
Diese Bezeichnung stammt aus der Fotografie und gibt Auskunft darüber, welche Belichtungszeit für eine bestimmte Lichtmenge notwendig ist. Je größer das Öffnungsverhältnis, desto schneller ist die Optik.
Hinweis: Da die Öffnungszahl im Nenner eines Bruches steht, gilt
- je kleiner die Öffnungszahl, desto größer ist das Öffnungsverhältnis = schnellere Optik
- je größer die Öffnungszahl, desto kleiner ist das Öffnungsverhältnis = langsamere Optik
Es gilt also, f/4 ist schneller als f/10.
Die Geschwindigkeit der Optik ist abhängig vom Himmelsobjekt für die Astrofotografie interessant. Schnell ist nicht gleichzusetzen mit besser.
Eine langsame Optik wird bei Astroaufnahmen von hellen Himmelskörpern (zum Beispiel Mond oder Jupiter) mehr Details liefern, da sie eine größere Brennweite hat und damit eine höhere maximale Vergrößerung zulässt.
Es gibt keinen exakten Wert, ab wann eine Optik schnell oder langsam ist, die Meinungen über die Grenze schwanken zwischen f/4 und f/8. Sinnvoller scheint die Aussage f/4 ist schneller als f/8.
Lichtsammelvermögen
Das Lichtsammelvermögen ist ein Wert, der angibt wie viel Mal mehr Licht ein Teleskop sammelt als die Pupille des menschlichen Auges. Es wird von der Größe der Öffnung bestimmt.
Die Formel zur Berechnung des Lichtsammelvermögens finden Sie hier.
Nun kann man aber das Lichtsammelvermögen von Linsenteleskopen nicht so einfach mit dem von Spiegelteleskopen vergleichen. Warum?
Obstruktion
Spiegelteleskope haben einen Fangspiegel in der Öffnung, der einen Schatten auf den Hauptspiegel wirft.
Die Abschattung des Hauptspiegels durch den Fangspiegel in Spiegelteleskopen nennt man Obstruktion.
Die Formel zur Berechnung der Obstruktion finden Sie hier.
Die Obstruktion verringert die Öffnung und damit das Lichtsammelvermögen und den Kontrast (Schärfe des Bildes) eines Spiegelteleskops.
Obstruktion und Lichtsammelvermögen
Die Verringerung der Öffnung durch Obstruktion wird effektive Öffnung genannt.
Die Formel zur Berechnung der effektiven Öffnung finden Sie hier.
Obstruktion und Kontrast
Die Obstruktion verringert auch den Kontrast (Schärfe des Bildes) eines Spiegelteleskops im Vergleich zu einem Linsenteleskop mit gleicher Öffnung. Man spricht hier auch von effektiver Kontrastöffnung.
Die Formel zur Berechnung der effektiven Kontrastöffnung finden Sie hier.
Auflösungsvermögen
Mit dem Auflösungsvermögen, auch Trennschärfe genannt, eines Teleskops wird seine Fähigkeit gemessen, zwei nah beieinander stehende Punkte am Himmel, wie zum Beispiel einen Doppelstern, als getrennte Objekte erkennbar zu machen.
Mit zunehmendem Auflösungsvermögen können auch mehr Details auf naheliegenden Himmelskörpern gesehen werden, zum Beispiel kleine Krater und Berge auf dem Mond oder Wolkenstrukturen auf dem Jupiter.
Das Auflösungsvermögen ist abhängig vom Durchmesser der Öffnung und wird in Bogensekunden gemessen. Je kleiner der Wert, desto höher ist die Trennschärfe.
Die Formel zur Berechnung des Auflösungsvermögens finden Sie hier.
Die Angabe des Auflösungsvermögen bei Teleskopen ist ein ungefährer theoretischer Vergleichswert.
In der Praxis ist es durch Bedingungen der Erdatmosphäre wie zum Beispiel Lichtverschmutzung, Seeing und Extinktion im Idealfall auf etwa 1 Bogensekunde begrenzt. Hinzu kommen weitere Einflussfaktoren wie zum Beispiel chromatische oder sphärische Aberration, Verschmutzung der Optik und Obstruktion.
Ab einer Öffnung von ca. 140 mm wird das theoretische Auflösungsvermögen (kleiner 1 Bogensekunde) nicht mehr gesehen werden können.
Grenzgröße
Mit der Grenzgröße wird bei Teleskopen angegeben, bis zu welcher scheinbaren Helligkeit schwach leuchtende Himmelsobjekte gesehen werden können.
Sie wird in mag (Magnitude) gemessen und je größer der Wert desto schwächer leuchten die Himmelsobjekte.
Externe Links zu Seiten mit Formeln zur Berechnung der Grenzgröße finden Sie hier.
In der Praxis beeinflussen Seeing, Extinktion, Lichtverschmutzung, die Qualität des verwendeten Okulars, der Durchmesser der Pupille des Beobachters und weitere Faktoren die Grenzgröße.
Vergrößerung
Die Vergrößerung gibt an, wie viel Mal größer Sie durch das Teleskop im Vergleich zum bloßen Auge sehen.
Die Vergrößerung wird berechnet, indem die Brennweite des Teleskops durch die Brennweite des verwendeten Okulars geteilt wird.
Die Formel zur Berechnung der Vergrößerung finden Sie hier.
Für Teleskope gibt es eine minimal sinnvolle und eine maximal sinnvolle Vergrößerung. Diese Werte sind interessant, um zu entscheiden Okulare welcher Brennweite man sich als Zubehör kaufen sollte.
Austrittspupille
Bevor minimale und maximale Vergrößerung erklärt werden, muss auf eine Eigenschaft des verwendeten Okulars eingegangen werden.
Das Okular wirft sein Bild in einem Lichtbündel zum Auge des Beobachters. Der Durchmesser dieses Lichtbündels wird Austrittspupille genannt. Die Austrittspupille ist bei jeder Okularbrennweite anders und zusätzlich abhängig von der Öffnung und Brennweite des Teleskops.
Die Formel zur Berechnung der Austrittspupille finden Sie hier.
Minimal sinnvolle Vergrößerung
Ist die Austrittspupille größer als die Pupille des Beobachters, kann sein Auge nicht mehr das gesamte Licht aufnehmen. Die minimal sinnvolle Vergrößerung gibt an, bei welcher Vergrößerung die Austrittspupille einen Durchmesser von 7 mm hat.
Die Formel zur Berechnung der minimal sinnvollen Vergrößerung finden Sie hier.
Maximal sinnvolle Vergrößerung
Mit zunehmender Vergrößerung nimmt der Durchmesser der Austrittspupille ab. Wenn die Austrittspupille kleiner als 0,5 bis 0,7 mm ist, wird das Bild dunkler und unschärfer. Die maximal sinnvolle Vergrößerung ist erreicht, wenn die Austrittspupille ca. bei 0,5 mm bis 0,7 mm ist.
Die Formel zur Berechnung der maximal sinnvollen Vergrößerung finden Sie hier.
In der Praxis sind Vergrößerungen größer 200-fach nur bei sehr guten Beobachtungsbedingungen (Lichtverschmutzung, Seeing) sinnvoll.
