wichtige Fragen

 

Wer erfand das Teleskop?

Wer erfand das Spiegelteleskop?

Was ist ein Linsenteleskop / Refraktor?

Was ist ein Spiegelteleskop / Reflektor?

Was ist eine GOTO-Montierung?

Was ist die Brennweite am Teleskop?

Was ist das Öffnungsverhältnis am Teleskop?

Was ist Licht?

Was ist die optische Dichte?


Wer erfand das Teleskop?

Am 10. September 1608 stellte der holländische Brillenmacher Hans Lipperhey das erste von ihm erfundene Fernrohr vor. Am 2. Oktober erhielt er den Auftrag dieses Instrument anzufertigen. Bereits im Folgejahr wurden in Paris die sogenannten „Teleskope“ Lipperheys angeboten und verkauft. Im gleichen Jahr wurden auch in Deutschland und Italien erste Fernrohre verkauft. Mit einem Lipperhey-Nachbau gelang Galileo Galilei ein astronomischer Durchbruch. Leider erhielt Lipperhey für seine Erfindung kein Patent, da er im Oktober 1608 nicht der einzige war, der Fernrohre baute. Zwei weitere Erfinder, Jacob Metius und Zacharias Janssen, beanspruchten die Erfindung für sich.

 

Wer erfand das Spiegelteleskop?

Die Erkenntnis, dass man die Lichtstrahlen durch einen Parabolspiegel bündeln kann,

Archimedes

stammt vermutlich von dem alten Griechen Archimedes. Dieser soll, einer Legende zufolge, vor Syrakus die feindliche Schiffe mit einem gebündelten Lichtstrahl angezündet haben. Als eigentlicher Erfinder der Spiegelteleskope gilt Isaac Newton. Doch diese Spiegelteleskope waren von schlechter Qualität. Sie hatten sehr große Abbildungsfehler und eigneten sich nur bedingt für die astronomische Beobachtung. Erst in der zweiten Hälfte des 17. Jahrhunderts, wurden die Spiegelteleskope durch James Gregory, Laurent Cassegrain und Isaac Newton sehr stark verbessert.

 

Was ist ein Linsenteleskop / Refraktor?

Ein Linsenteleskop oder Refraktor, ist im Prinzip nichts anderes als eine Röhre mit mindestens zwei Linsen darin. Dabei muss eine Linse verschiebbar sein. Das ist notwendig, um die beiden Linsen und ihre Brennpunkte aufeinander abzustimmen, und so das Bild scharf zu stellen.

Refraktor AufbauDie Vergrößerung unseres Bildes wird berechnet mit der Formel: Vergrößerung = Teleskopbrennweite / Okularbrennweite.  Durch den Austausch eines Okular kann also – rein theoretisch – die Vergrößerung immer weiter gesteigert werden.

In der Praxis haben wir aber ab einer bestimmten Vergrößerung nur noch ein unscharfes Bild. Warum? Durch die Lichteintrittsöffnung D trift nur eine begrenzte Menge Licht auf  unser Objektiv. Nur im Rahmen dieser Lichtmenge kann man ein Bild noch „sinnvoll“ vergrößern. Als Richtwert kann man sich den Faktor zwei merken. Hat ein Refraktor also eine Lichteinlassöffnung von 150 mm ist eine 300-fache Vergrößerung noch sinnvoll. Alles darüber wird zwar größer aber auch dunkler.

 

Was ist ein Spiegelteleskop / Reflektor?

Beim Spiegelteleskop oder Reflektor wird das eingefangene Licht nicht über Linsen sondern über verschiedene Spiegel zum Okular geleitet. Eine zentrale Rolle dabei spielt der Hauptspiegel, ein Parabolspiegel der das Licht bündelt.

Reflektor Aufbau

Von dort wird das Licht normalerweise über einen Fangspiegel (ebenfals ein Parabolspiegel) nach außen geleitet und weiter gebündelt. Im Brennpunkt des Fangspiegels befindet sich das Okular mit dessen Hilfe dann das Bild scharf gestellt wird.  Durch diese besondere Konstruktionsart, kann ein Spiegelteleskop sehr kompakt in seinen Abmessungen sein und dennoch eine hohe Brennweite haben.

 

Was ist eine GOTO-Montierung?

Eine GOTO-Montierung könnte man als das NAVI für das Firmament bezeichnen. Alle Objekte am Sternenhimmel haben eine wissenschaftliche Bezeichnung. So heißt zB. der Katzenaugennebel NGC 6543 oder der Orionnebel M 42 oder NGC 1976 usw.. Im Navigationscomputer einer GOTO-Montierung sind all diese Bezeichnungen abgespeichert. Dazu ist die genaue Blickrichtung (ausgehend vom Standort auf der Erde und Datum/Uhrzeit) gespeichert und kann vom Benutzer abgerufen werden. Die Einrichtung ist recht simpel und geht sehr schnell. Dabei werden von Gerät zu Gerät unterschiedliche Methoden angewendet. Entweder wird ein Referenzpunkt am Himmel gesucht oder es werden GPS-Koordinaten abgefragt (oder beides). Nach der Einrichtung kann man sich ganz auf die Beobachtung oder Fotografie konzentrieren. Die GOTO-Montierung findet das betreffende Objekt automatisch und führt das Teleskop entsprechend nach, ganz genau wie die großen Vorbilder in einem Observatorium.

 

Was ist die Brennweite am Teleskop?

Die Brennweite einer Linse beschreibt den Punkt an dem das Licht am stärksten gebündelt wird. Den Abstand von der Linse zu diesem Punkt bezeichnet man als Brennweite. Jeder hat bestimmt schon einmal mit einer Lupe die Sonnenstrahlen soweit gebündelt, dass ein Blatt Papier oder ein Stück Holz angefangen hat zu qualmen. Dabei musste die Lupe in einem bestimmten Abstand zu den Blatt Papier oder dem Stück Holz gehalten werden. Dieser Abstand war die Brennweite dieser Lupe.Refraktor Aufbau In unserem Bild sind zwei Linsen verbaut. Beide haben eine unterschiedliche Brennweite. Durch die Verschiebung des Okular, sollen nun beide Brennweiten auf den gleichen Punkt gebracht werden. Erst wenn das erreicht ist, ist das Bild scharf.

 

Was ist das Öffnungsverhältnis am Teleskop?

Das Öffnungsverhältnis beschreibt das Verhältnis der Lichteintrittsöffnung und der Brennweite eines Teleskopes. Die Formel dazu lautet o=D/f.

 Hier ein Beispiel dazu:

Das Linsenfernrohr hat eine Lichteinlassöffnung von 60 mm und eine Brennweite von 900mm. Nach der og. Formel o=D/f ergibt sich folgende Rechnung: o=60/900 =1/15.
Abgekürzt schreibt man üblicherweise nur den Nenner f/15. Man spricht hier von einem „langsamen“ Öffnungsverhältnis. Je größer der Nenner ist, desto langsamer ist das Öffnungsverhältnis.

Unser zweites Beispiel ist ebenfalls ein Refraktor und hat eine Lichteinlassöffnung von 70 mm und eine Brennweite von 400 mm. Hier ergibt sich folgende Rechnung: o=D/f = 70/400 =1/5,7. Das enspricht f/5,7. In diesem Fall spricht man von einem „schnellen“ Öffnungsverhältnis.

Bei Teleskopen mit einem schnellen Öffnungsverhältnis kommt es bei starken Vergrößerungen zu Farbfehlern, da nicht alle Farben gleichermaßen fokussiert werden. Bei Sternen sieht man das als bläulichen Farbsaum, der den Kontrast mindert.

 

Was ist Licht?

Das weiße Licht unserer Sonne ist eine Mischung aus allen Lichtfarben des Spektrums. Einen kleinen Teil, das so genannte sichtbare Licht, sehen wir wenn wir unsere Sonne ansehen.

Licht

Wenn die Lichtwellen kürzer werden, haben wir dann das ultraviolette (UV) Licht, die Röntgenstrahlung und die Gammastrahlung. Wenn sie länger werden, haben wir das Infrarot (IR) Licht und die Radiowellen.
Ein Großteil der gefährlichen Strahlen oder Wellen (wie Gamma- oder Röntgenstrahlen) wird durch die Atmosphäre der Erde reflektiert und erreicht uns gar nicht erst. Vor den UV-Strahlen schützen wir unsere Augen zB. mit einer Sonnenbrille.  Die IR-Strahlung spüren wir in Form von Wärmestrahlung auf der Haut. Auch vor ihr sollten wir uns, bei zu langer Einwirkung, mit einer Sonnencreme schützen. Radiowellen kennen wir noch aus alten Tagen vom analogen Radiogerät im Wohnzimmer oder im Auto.

Licht – Brechung in der Natur

In der Natur können wir das Phänomen des aufgespaltenen Lichtes oftmals nach einem Regenschauer beobachten. Das weiße Licht der Sonne bricht sich dann an den Regentropfen – ein Regenbogen entsteht.

 

Was ist die optische Dichte?

In der Optik ist die Extinktion oder optische Dichte  die wahrnehmungsgerecht logarithmisch formulierte Opazität  und damit ein Maß für die Abschwächung einer Strahlung (z. B. Licht) nach Durchqueren eines Mediums. Sie ist abhängig von der Wellenlänge  der Strahlung.

Mit  als einfallender Strahlung 

und  als austretender Strahlung beschreibt die Extinktion als logarithmische Größe

 den Kehrwert des Transmissionsgrades :  

 

(Quelle Bild u. Text: Wikipedia)

 

Also im Klartext: die optische Dichte oder auch Extinktion gibt an wie stark ein vorher definierter Lichtstrahl durch ein Medium abgeschwächt wird.

Bei astronomischen Beobachtungen gibt es nur sehr wenige Objekte, die ein so helles Licht abstrahlen, das es gefiltert werden muss. Das bekannteste ist die Sonne. Hier sollten wir ganz streng darauf achten, dass unsere Lichtfilter eine optische Dichte von 5,0 nicht unterschreiten