Die Beugung
Führt man Daumen und Zeigefinger langsam vor hellem Hintergrund zusammen, verschmelzen die beiden scheinbar schon knapp vor der tatsächlichen Berührung. Denn an Rändern werden Lichtstrahlen gebeugt. Diese Beugung setzt auch der Auflösungskraft von Fernrohren Grenzen, denn auch ihr Objektiv besitzt natürlich einen Rand.
Die Beugung ist bei Teleskopen umso stärker, je kleiner die Öffnung ist. Auch deshalb bevorzugt man Instrumente mit möglichst großer Öffnung.
Die hübschen Speichen, die auf manchen Himmelsaufnahmen von hellen Sternen wegzustreben scheinen, sind ein solches Beugungsphänomen. Sie entstehen an der Fangspiegelhalterung von Newton-Spiegelteleskopen.
Blendet man Fotoobjektive stark ab, so sorgen die Blendenlamellen ebenfalls für Beugungseffekte an hellen Fixsternen.
Ein praktische Anwendung findet die Beugung beim Scharfstellen von Fixsternen mithilfe der sogenannten Bahtinovmaske.
Die Beugung an einer quadratischen Maske reduziert das Licht heller Fixsterne - sie lenkt es teilweise in Richtung der Ecken fort.
Eventuell werden erst mit diesem Trick bei Doppelsternen lichtschwache Begleiter sichtbar, die sonst hoffnungslos im Glanz des Hauptsterns ertrinken.
Mit einer solchen Maske konnte ich den Weißen Zwergstern Sirius B im Bild festhalten (knapp links oberhalb des hellen Hauptsterns Sirius A).
Visuell, also mit dem Auge am Teleskop, bin ich aber trotz der Maske an dieser Aufgabe gescheitert.
Die Beugung hängt außerdem von der Wellenlänge des Lichts ab (wie man auch auf den obigen Fotos erahnen kann): Schaut man durch einen dichtgewebten Vorhang, erkennt man mitunter farbige Beugungsbilder rund um ferne Lichtquellen. Diese Abhängigkeit macht sich die Spektroskopie zunutze.
Ritzt man etwa 100 oder 200 parallele Linien pro Millimeter in eine Glasplatte, bricht die Beugung das weiße Licht in seine Spektralfarben auf – so ähnlich, wie es das Glasprisma mithilfe der Dispersion macht. Heute arbeiten Spektralapparate sogar bevorzugt nach dem Beugungsprinzip.
Neptun (links) und sein Spektrum, gewonnen mit einem Beugungsgitter