Ein Teleskop ist ein erstaunliches Gerät, das weit entfernte Objekte viel näher erscheinen lässt. Teleskope gibt es in allen Formen und Größen, von einem kleinen Plastikrohr, das Sie in einem Spielzeugladen für 2 US-Dollar kaufen, bis zum Hubble-Weltraumteleskop, das mehrere Tonnen wiegt. Amateurteleskope passen irgendwo dazwischen, und obwohl sie nicht annähernd so leistungsfähig sind wie das Hubble, können sie einige unglaubliche Dinge tun. Zum beispiel, eine kleine 6-zoll (15-zentimeter) umfang können sie lesen die schreiben auf einen cent von 150 füße (46 meter) weg!
Die meisten Teleskope, die Sie heute sehen, gibt es in zwei Varianten:
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- Die refraktor teleskop, die verwendet glas linsen.
- Das Reflektorteleskop, das anstelle der Linsen Spiegel verwendet.
Beide Typen erreichen genau dasselbe, aber auf völlig unterschiedliche Weise.
Um zu verstehen, wie Teleskope funktionieren, stellen wir die folgende Frage. Warum kannst du ein Objekt nicht sehen, das weit weg ist? Zum Beispiel, warum können Sie nicht die Schrift auf einem Cent lesen, wenn es 150 Meter entfernt mit bloßem Auge ist? Die Antwort auf diese Frage ist einfach: Das Objekt nimmt nicht viel Platz auf dem Bildschirm Ihres Auges (Netzhaut) ein. Wenn Sie in Bezug auf Digitalkameras darüber nachdenken möchten, deckt die Schrift auf dem Cent bei 150 Fuß nicht genügend Pixel auf Ihrem Netzhautsensor ab, damit Sie die Schrift lesen können.Wenn Sie ein „größeres Auge“ hätten, könnten Sie mehr Licht vom Objekt sammeln und ein helleres Bild erzeugen, und dann könnten Sie einen Teil dieses Bildes vergrößern, so dass es sich über mehr Pixel auf Ihrer Netzhaut erstreckt. Zwei Teile in einem Teleskop machen dies möglich:
- Die Objektivlinse (in Refraktoren) oder der Primärspiegel (in Reflektoren) sammelt viel Licht von einem entfernten Objekt und bringt dieses Licht oder Bild zu einem Punkt oder Fokus.Eine Okularlinse nimmt das helle Licht aus dem Fokus der Objektivlinse oder des Primärspiegels und „breitet es aus“ (vergrößert es), um einen großen Teil der Netzhaut aufzunehmen. Dies ist das gleiche Prinzip, das eine Lupe (Linse) verwendet; Es nimmt ein kleines Bild auf dem Papier und breitet es über die Netzhaut Ihres Auges aus, so dass es groß aussieht.
Wenn Sie das Objektiv oder den Primärspiegel mit dem Okular kombinieren, haben Sie ein Teleskop. Auch hier besteht die Grundidee darin, viel Licht zu sammeln, um ein helles Bild im Teleskop zu erzeugen, und dann mit einer Lupe dieses helle Bild so zu vergrößern (zu vergrößern), dass es viel Platz auf Ihrer Netzhaut einnimmt.
Ein Teleskop hat zwei allgemeine Eigenschaften:
- Wie gut es das Licht sammeln kann
- wie stark es das Bild vergrößern kann
Die Fähigkeit eines Teleskops, Licht zu sammeln, steht in direktem Zusammenhang mit dem Durchmesser der Linse oder des Spiegels – der Blende -, die zum Sammeln von Licht verwendet wird. Im Allgemeinen gilt: Je größer die Blende, desto mehr Licht sammelt und fokussiert das Teleskop und desto heller ist das endgültige Bild.
Die Vergrößerung des Teleskops, seine Fähigkeit, ein Bild zu vergrößern, hängt von der Kombination der verwendeten Linsen ab. Das Okular führt die Vergrößerung durch. Da jede Vergrößerung von fast jedem Teleskop mit verschiedenen Okularen erreicht werden kann, ist die Apertur ein wichtigeres Merkmal als die Vergrößerung.
Um zu verstehen, wie dies in einem Teleskop tatsächlich funktioniert, werfen wir einen Blick darauf, wie ein Refraktorteleskop (die Art mit Linsen) ein Bild eines entfernten Objekts vergrößert, um es näher erscheinen zu lassen.