Kenngrößen eines Teleskops - Dr. Christian Pinter - Astronomische Beobachtungstipps

Die Lichtsammelleistung steigt bei punktförmigen Objekten mit dem Quadrat des Objektivdurchmessers. Ein Objektiv mit 60 mm Durchmesser sammelt 100 mal (10 x 10) mehr Licht ein als das freie Auge (Pupillendurchmesser angenommen mit 6 mm), ein Objektiv mit 200 mm sogar 1100 mal (33 x 33).

Das Öffnungsverhältnis eines Teleskops errechnet sich so:

• Öffnungsverhältnis = Objektivdurchmesser / Brennweite

Die Öffnungszahl bildet den Kehrwert davon:

Sprechen Fotografen kurz von z.B. "Blende 4" oder "Blende 16", meinen sie eigentlich die sogenannte Blendenzahl und damit auch die Öffnungszahl.

Ein Teleskop mit 60 mm Öffnung und 900 mm Brennweite besitzt also die Öffnungszahl 15, eines mit 200 mm Öffnung und 2.000 mm Brennweite die Öffnungszahl 10. Bei der visuellen Beobachtung und bei der Fotografie von Planeten empfehlen sich Teleskope mit Öffnungszahlen von 10 aufwärts. Da treten optische Probleme, die bei preisgünstigen Instrumenten nicht beseitigt werden, weniger stark in Erscheinung.

Bei der Deep-Sky-Fotografie flächiger Objekte zieht man Öffnungszahlen von 10 abwärts vor. Das senkt die nötige Belichtungszeit.

Die theoretische Auflösung, also die "Trennschärfte" eines Teleskops, hängt idealerweise bloß vom Objektivdurchmesser ab. Sie wird in Bogensekunden (") angegeben. Eine Bogensekunde ist der 3600ste Teil einews Winkelgrads. Zum Vergleich: Der Monddurchmesser beträgt um die 1.800", der des Planeten Jupiter um die 40". Eine beliebte Formel für grünes Licht lautet:

Ein Teleskop mit 100 mm Öffnung besäße demnach eine Auflösung von 1,2". In der Praxis hängt die erzielbare Auflösung aber von etlichen weiteren Faktoren ab, z.B. vom Kontrast und der Luftunruhe. Außerdem ist sie für tiefblaues Licht fast doppelt so gut wie für tiefrotes.

Theoretisch kann man mit jedem Teleskop jede beliebige Vergrößerung erzielen. Man braucht nur ein entsprechendes Okular einzusetzen. In der Praxis gibt es jedoch - auch der Luftunruhe wegen - eine Obergrenze, die man nur in ganz speziellen Situationen überschreiten wird. Meine persönliche Erfahrung:

• Maximal sinnvolle Vergrößerung ~ Objektivdurchmesser (mm)

Das wäre 60 x bei einem 60 mm Teleskop oder 200 x bei einem Gerät von 200 mm Durchmesser.

Es gibt hierzu aber auch andere Ansichten, die ich auf der Seite Vergrößerung vorstelle.

Die Vergrößerung wird durch die Wahl des Okulars geregelt. Je kürzer dessen Brennweite, desto höher wird es vergrößern. Die Formel dazu:

Ein Teleskop mit 900 mm Brennweite erzielt mit einem Okular von 13 mm Brennweite somit eine 70-fache Vergrößerung. Man kann die Teleskopbrennweite durch das Einschalten einer Barlowlinse vergrößern; eine Shapley-Linse reduziert sie. Somit lassen sich mit ein und demselben Okular z.B. Vergrößerungen von 70 x, 140 x und 35 x erzielen. Allerdings: Besser wird die Abbildungsqualität durch den Einschub weiterer Linsen in den Strahlengang nicht.

Übrigens: Bei steigender Vergrößerung sinkt die Helligkeit des Himmelshintergrunds im Teleskop, während der Glanz von punktförmigen Objekten - Sternen - unvermindert bleibt. Somit steigt der Kontrast zwischen dem stellaren Beobachtungsobjekt und seiner Umgebung.

Die menschliche Pupille öffnet sich, an die Dunkelheit angepasst, etwa auf 7 mm Durchmesser. Mit zunehmendem Alter sinkt dieser Wert in Richtung 5 mm. Will man flächige Objekte (Gasnebel, Kometen etc.) beobachten, möchte man gern Austrittspupillen in diesem Bereich erzielen. Formel:

Ein Teleskop mit 90 mm Objektivdurchmesser bietet bei 30-facher Vergrößerung eine Austrittspupille von 3 mm; bei 60-facher Vergrößerung sinkt die Austrittspupille auf 1,5 mm. Bei langbrennweitigen Teleskopen tut man sich in der Regel schwer, große Austrittspupillen zu erreichen.

Ferngläser sind in diesem Punkt meist überlegen. So besitzt ein Fernglas mit der Aufschrift "8 x 30" eine Austrittspupille von 3,75 mm. Ein Fernglas mit der Bezeichnung "7 x 50" schafft gut 7 mm. Solche Trümpfe lassen sich am ehesten unter wirklich dunklem Himmel ausspielen.

Für Fotografen interessant ist der Abbildungmaßstab. Er wird von der Brennweite des Teleskops bestimmt. Formel:

Der Mond (0,5 Grad Durchmesser) wird also selbst bei 2.000 mm Brennweite nur mit einem Durchmesser von 17,5 mm abgebildet, der Jupiter (0,01 Grad) nur mit einem von 0,35 mm.

Das Gesichtsfeld hängt von der Vergrößerung und vom Okulartyp ab. Bei Ferngläsern beträgt es etwa 5 bis 7 Grad. Bei Teleskopen ist es oft kleiner als der Vollmond. Sein Durchmesser lässt sich berechnen oder durch Beobachtungen des Sternenhimmels bestimmen.

Wie wir gerade gesehen haben, dreht sich fast alles um den Objektivdurchmesser. Er wird auch gern in Zoll bzw. Inch angegeben. Ein 4-Zöller besitzt demnach einen Objektivdurchmesser um 100 mm, ein 8-Zöller um 200 mm.

Im Amateurbereich zeigt sich ein deutlicher, wenngleich nicht absolut strenger Zusammenhang zwischen Öffnung und Fernrohrtyp:

Warum wählt man nicht immer die größtmögliche Öffnung, wenn sie doch so wichtig ist? - Weil Gewicht und Kosten (auch der Montierung) mit der Öffnung steigen, während Transportierbarkeit und Handlichkeit sinken.