Teleskop: Öffnung, Brennweite und Auflösungsvermögen

Teleskopöffnung

Die Teleskopöffnung ist maßgeblich dafür verantwortlich, wie viel Licht das Teleskop sammeln kann. Je größer die Öffnung, desto:

  • größer ist die Auflösung → mehr Einzelheiten / Details
  • heller werden lichtschwache Objekte wie Galaxien und Nebel bei gleichbleibender Brennweite abgebildet
  • Aber: je größer die Öffnung, desto empfindlicher ist das Teleskop gegenüber Luftunruhe (Seeing)

 

Da die Teleskopöffnung eine Kreisfläche ist, wirkt sich die Vergrößerung der Öffnung quadratisch aus. Wird die Öffnung verdoppelt, vervierfacht sich das Lichtsammelvermögen.

 

Teleskopbrennweite

Durch die Teleskopbrennweite wird die Vergrößerung (visuell in Verbindung mit einem Okular) bzw. der Bildwinkel (bei Verwendung einer Kamera) festgelegt. Je höher die Brennweite, desto größer erscheinen die Objekte. Dabei verringert sich aber auch der Ausschnitt, der gesehen werden kann, was das Auffinden von Objekten erschwert, und die Beobachtung von großflächigen Objekten verhindert.

Bei langen Brennweiten fallen Abbildungsfehler weniger ins Gewicht, da das Licht auf dem Weg vom Teleskopeintritt bis zum Brennpunkt weniger stark gebrochen werden muss.

 

Auflösungsvermögen des Teleskops

Das Auflösungsvermögen eines Teleskops ist dessen Fähigkeit, zwei unter einem Winkelabstand α eng benachbarte Objekte noch getrennt darzustellen. Das Auflösungsvermögen ist von der Wellenlänge des Lichts und der Teleskopöffnung abhängig.
Es kann nach dem Rayleigh-Kriterium wie folgt berechnet werden (https://de.wikipedia.org/wiki/Rayleigh-Kriterium):

Lambda ist hierbei die Wellenlänge des Lichts. Je nach verwendeten Filtern kann hier die entsprechende Wellenlänge für die Fotografie eingesetzt werden. Beim Betrachten mit einem Okular wird die des grünen Lichts (535nm) verwendet, da das Auge in diesem Bereich am empfindlichsten ist.

Aus der Formel wird auch der lineare Zusammenhang zwischen der Teleskopöffnung und dem Auflösungsvermögen ersichtlich. Verdoppelt sich die Teleskopöffnung, halbiert sich der Wert des Auflösungsvermögens. Die Auflösung ist also um den Faktor 2 besser als vorher.