Arten von Teleskopen: Wie funktionieren sie? und mehr

Teleskope fokussierten das Licht ursprünglich mit gekrümmten, kristallinen Glasstücken, den sogenannten Linsen. Die meisten Teleskope verwenden heute jedoch gekrümmte Spiegel, um Licht vom Nachthimmel zu sammeln. Durch diesen Artikel können Sie die kennen Arten von Teleskopen.

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Was ist ein Teleskop? 

Die ersten Theorien des Universums waren durch das Fehlen von Teleskopen begrenzt, viele der Entdeckungen der modernen Astronomie wären ohne die Entdeckung von Galileo Galilei nie gemacht worden. Piraten und Seekapitäne trugen einige der frühesten Teleskope: Es waren einfache Brillen, die Ihre Sicht nur etwa viermal vergrößerten und ein sehr enges Sichtfeld hatten.

Heutige Teleskope sind riesige Arrays, die ganze Quadranten des Weltraums sehen können. Galileo hätte sich nie vorstellen können, was er in Gang gesetzt hatte.

Galileos erste Teleskope waren einfache Anordnungen von Glaslinsen, die nur achtfach vergrößert wurden, aber in weniger als zwei Jahren hatte er seine Erfindung auf 30 Teleskope verbessert, die es ihm ermöglichten, die Planet Jupiter, seine Entdeckung ist die Grundlage des modernen Linsenteleskops.

Es gibt zwei Grundtypen von optischen Teleskopen: Reflektor und Refraktor, die beide entferntes Licht verstärken, jedoch auf unterschiedliche Weise. Moderne Astronomen haben eine große Auswahl an Teleskopen zur Verfügung, es gibt optische Beobachtungsplattformen auf der ganzen Welt.

Abgesehen davon gibt es Radioteleskope, Weltraumteleskope usw. Jedes hat einen bestimmten Zweck in der Astronomie. Alles, was Sie über Teleskope wissen müssen, finden Sie unter den folgenden Links, einschließlich des Baus Ihres eigenen einfachen Teleskops.

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Teleskopfunktionen

Alle Instrumente, in jeder Konfiguration, sind durch zwei grundlegende Parameter gekennzeichnet:

  • El Durchmesser Das Ziel ist mit dem Buchstaben D gekennzeichnet und wird in Millimetern angegeben.
  • La Brennweite sie ist mit dem Buchstaben F gekennzeichnet und wird ebenfalls in mm ausgedrückt.

Durchmesser

Der Durchmesser des Objektivs ist der Hauptspiegel und damit das wichtigste Merkmal des Teleskops, denn davon hängen die meisten optischen Eigenschaften dieses Werkzeugs ab. Je größer es ist, desto mehr Vergrößerung hat es normalerweise und ermöglicht es Ihnen, entfernte Sterne zu betrachten.

Der Durchmesser wird bei kommerziellen Instrumenten normalerweise in Millimetern angegeben, manchmal in Zoll (1 Zoll = 25,4 mm). Anders als Anfänger denken, reicht ein Teleskop mit großem Durchmesser nicht aus, um ein gutes Beobachtungsinstrument zu machen, es müssen viele andere Bedingungen in Bezug auf Qualität und Stabilität erfüllt werden.

Brennweite

Das kann die Brennweite des Hauptspiegels oder die der Okulare sein, die Brennweite des Instruments selbst entspricht der des Objektivs und wird in Millimetern angegeben oder muss aus dem f/D-Verhältnis errechnet werden.

Die Vergrößerung, manchmal auch Vergrößerungsleistung genannt, wird bestimmt, indem die Brennweite des Objektivs durch die Brennweite des Okulars geteilt wird. Wenn beispielsweise das Objektiv eine Brennweite von 254 Zoll und das Okular eine Brennweite von 100 Zoll hat, beträgt die Vergrößerung 2.54.

Öffnungsverhältnis

Dies ist die "Geschwindigkeit" der Optik eines Teleskops, die sich ergibt, indem man die Brennweite durch die Öffnung dividiert. Je kleiner die Blendenzahl, desto geringer die Vergrößerung, desto breiter das Feld und desto heller das Bild mit jedem Okular oder jeder Kamera.

Schnelle Öffnungsverhältnisse von 4:5 bis 11:15 sind im Allgemeinen besser für Weitwinkelaufnahmen mit geringerer Leistung und Weltraumfotografie. Langsame Öffnungsverhältnisse von f/6 bis f/10 sind in der Regel besser geeignet für Mond-, Planeten- und Doppelsternbeobachtungen mit höherer Leistung und Hochleistungsfotografie. Mittlere Blendenverhältnisse von f/XNUMX bis f/XNUMX funktionieren mit beiden gut.

Ein f/5-System kann einen Nebel oder ein anderes lichtschwaches Objekt in einem Viertel der Zeit eines f/10-Systems im tiefen Weltraum fotografieren, aber das Bild ist nur halb so groß. Punktquellen, wie z Sterne, werden basierend auf der Blende und nicht auf das Öffnungsverhältnis aufgezeichnet. Je größer die Blende, desto schwächer ist der Stern, den Sie sehen oder fotografieren können, unabhängig vom Öffnungsverhältnis.

Wie funktioniert ein Teleskop?

Ein Teleskop lässt weit entfernte Objekte näher erscheinen, indem es das von Ihrem Auge erzeugte Bild vergrößert. Um zu verstehen, wie ein Teleskop dies tut, ist etwas Hintergrundwissen erforderlich.

Sie erlauben uns, darüber hinaus zu sehen; Sie sind in der Lage, mehr Licht von entfernten Objekten zu sammeln und zu fokussieren als unsere Augen allein. Dies wird erreicht, indem Licht mit Linsen oder Spiegeln gebrochen oder reflektiert wird. Brechungsteleskope enthalten Linsen, die denen in unseren eigenen Augen ähneln, aber viel größer sind.

Im Inneren des Teleskops erreicht das Licht zuerst eine Primärlinse, die Primärlinsen sind konvex, abgerundet und können das eingefangene Licht biegen und auf eine fokussierende Sekundärlinse richten. Diese zweite Linse ist dafür verantwortlich, dieses Licht zu fokussieren, um ein klares Bild zu erzeugen Objekt. . 

Spiegelteleskope funktionieren ähnlich wie Refraktoren, aber indem sie Licht mit gekrümmten Spiegeln reflektieren, anstatt es zu beugen, bedeutet in beiden Fällen mehr Licht, das in der Primärstufe eingefangen wird, mehr Leistung, um weit zu sehen, und eine effizientere Fokussierstufe erzeugt klarere Bilder.

Teleskoptypen

Es gibt drei Haupttypen von optischen Teleskopen, die sich in der Art und Weise unterscheiden, wie sie Licht sammeln, um ein Bild zu erzeugen:

Die Brechungsteleskope

Sie haben an einem Ende eine gekrümmte Linse, die das Licht durch eine lange Röhre auf eine zweite Linse, das so genannte Okular, fokussiert, die das Bild vergrößert.

Wenn eine Welle wie Licht in einem Winkel von einem Medium zum anderen läuft, ändert sie ihre Richtung, dies wird als Brechung bezeichnet. Eine Linse ist ein Stück Glas, das dazu dient, das durch sie hindurchtretende Licht so zu beugen, dass ein Bild erzeugt werden kann. Diese Art von Teleskop verwendet eine Reihe verschiedener Linsenmischungen, um ein Bild eines Objekts in der Ferne zu erstellen, beispielsweise eines Sterns oder eines Satelliten.

Spiegelteleskope

Sie verwenden Spiegel anstelle von Linsen, um Licht zu sammeln. In einem Reflektor wandert Licht durch den Teleskoptubus zum großen Hauptspiegel, der das Licht zum kleineren Sekundärspiegel reflektiert, der wiederum das Licht zurück zum Okular reflektiert. Da das Licht in Spiegelteleskopen hin und her reflektiert wird, sind sie kürzer als Refraktoren, bei denen das Licht auf einem einfachen, geraden Weg von einem Ende des Teleskoptubus zum anderen wandert.

Spiegelteleskope haben andere Vorteile gegenüber Refraktoren, wie z. B. dass sie nicht von chromatischen Fehlern dominiert werden, da sich das abgestrahlte Licht nicht entsprechend der Wellenlänge ausbreitet. Ebenso ist der Teleskopkanal eines Reflektors kürzer als der eines Refraktors der gleichen Linie, was die Kosten des Kanals minimiert.

Aus diesem Grund ist der Bogen des Teleskops, in dem sich ein Reflektor befindet, viel kleiner, billiger und einfacher zu bauen, die Okularposition dieses Geräts wird von Experten immer noch diskutiert.

Der Hauptspiegel reflektiert das Licht vom Himmelsobjekt zum Hauptfokus in der Nähe der Oberseite der Röhre. Wenn ein Beobachter sein Auge dorthin richtet, um mit einem bescheidenen Reflektor zu beobachten, würde er offensichtlich das Licht vom Hauptspiegel mit seinem Kopf blockieren.

Wie von der ausgedrückt Isaac Newton Biographie, dieser bedeutende Wissenschaftler einen kleinen glatten Spiegel in einem Winkel von 45° in der Mitte der Hauptlampe installiert und auf diese Weise das Licht auf die Seite des Teleskoprohrs gebracht hat, ist die dadurch degenerierte Lichtmenge im Vergleich dazu sehr gering Die volle Lichtsammelkraft des Hauptspiegels, der Newton-Reflektor, ist unter fanatischen Teleskopbauern berüchtigt.

Eine weitere Variante von Reflektoren wurde von einem anderen Zeitgenossen Newtons, dem schottischen Astronomen James Gregory, erfunden.Er platzierte einen konkaven Sekundärspiegel außerhalb des Primärfokus, um Licht durch ein Loch im Primärspiegel zu reflektieren.Es ist bemerkenswert, dass das gregorianische Design übernommen wurde das erdumkreisende Weltraumobservatorium im Jahr 1980.

Katadioptrische Teleskope

Sie sind eine spezielle Art von Spiegelteleskopen, bei denen das Licht zunächst durch eine gekrümmte Linse am oberen Ende des Teleskoptubus fällt, bevor es den Hauptspiegel erreicht.

Ein katadioptrisches Teleskop ist ein optisches Verfahren, mit dem Bilder von Objekten in unendlicher Entfernung erzeugt werden, und das wiederum eine Brechungsoptik (Linsen) und eine Reflexionsoptik (Spiegel) mit sich bringt.

Die Verwendung von sowohl Spiegel- als auch Linsenoptik bringt bestimmte Vorteile hinsichtlich der Leistung sowie des Herstellungsprozesses. Der Begriff „katadioptrisch“ ist die Vereinigung zweier Wörter: „katoptrisch“, was mit einem optischen Teleskop zu tun hat, das gekrümmte Spiegel verwendet, und „dioptrisch“ bezieht sich auf ein Teleskop, das Linsen verwendet.

Die vier katadioptrischen Teleskopdesigns, die von Amateurastronomen am häufigsten verwendet werden, sind:

  • Schmidt–Cassegrain
  • Maksutov–Cassegrain
  • Schmidt-Astrograph
  • Schmidt-Newtonian

Schmidt-Cassegrain-Teleskop

Das Schmidt-Cassegrain-Teleskop ist seit vielen Jahren eines der berüchtigtsten Teleskope, das der breiten Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt wird. Es besteht in seiner normalen Ausführung aus einem kleinen Tubus mit einem konkav sphärischen Hauptspiegel, einer vollflächigen Inspektionslinse und einem Fangspiegel hervorgehoben, die kleiner ist und sich auf der Sichtachse nahe der Mitte der Sensorplatte befindet.

Maksutov-Cassegrain-Teleskop

Das Maksutov-Cassegrain-Teleskop ist ebenfalls eine sehr auffällige Konfektion, die begeisterten Astronomen präsentiert wird. In seiner häufigen Verbreitung verfügt dieses prestigeträchtige Teleskop über einen kurzen Tubus mit einem sphärischen konkaven Hauptspiegel, eine Vollstiefel-Aufsichtslinse, die eine schwache Negativfolienlinse ist, und ein zusätzlicher Spiegel in der Korrektorplatte. 

Schmidt-Astrograph Teleskop

Der katadioptrische Astrograph ist ein Teleskop, das für die Astrofotografie entwickelt wurde astronomische Teleskope Sie haben nicht viel mit Visualisierung zu tun, in der geneigten Astronomie werden Astrographen hauptsächlich verwendet, um Bilder von verschiedenen Dingen zu bekommen, aber sie wurden auch verwendet, um den Himmel zu studieren, sowie um nach Kometen oder Asteroiden zu suchen. 

Abgesehen von seiner spezifischen visuellen Form hat der Astrograph normalerweise ähnliche Dinge, wie ein niedriges Öffnungsverhältnis, also kürzere optische Wege als andere Teleskope, und ein weites Fokusfeld, das scharfe Porträts zeigt.

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Schmidt-Newton-Teleskop

Schmidt-Newton-Teleskope sind eine Begegnung zwischen dem üblichen Newton-Spiegelteleskop und einem Schmidt-korrigierten Cassegrain, sie machen das Foto auf einer Seite des Kanals, näher an der vorderen Öffnung wie das Newton, sie haben einen eingelassenen runden Hauptspiegel und einen sphärischen Korrektorlinse in der Nähe des Eingangsschlitzes des Teleskopkanals.

Welches ist das beste Einsteiger-Teleskop?

Der Kauf eines Teleskops ist ein wichtiger erster Schritt in Richtung einer neuen Wertschätzung des Nachthimmels und der Wunder, die darin zu finden sind. Es gibt eine überwältigende Anzahl von Teleskopoptionen. 

Der Besten Heute verwendete Teleskope, ist die beste Option das Spiegelteleskop. Dieses gut konstruierte Aluminiumteleskop ist eine großartige Mittelklasse-Option, die für Benutzer auf den meisten Ebenen geeignet ist. 

Teleskop Pflege und Wartung

Es sollte einen guten Aufbewahrungsort haben, der trocken, staubfrei, sicher und groß genug sein sollte, damit das Teleskop leicht ein- und ausgefahren werden kann. Idealerweise sollten Sie Ihr Teleskop bei oder nahe der Außentemperatur halten. Dadurch wird die erforderliche Kühl- (oder Heiz-) Zeit reduziert, wenn die Nacht eingestellt ist.

Wenn Ihr Teleskop oder Fernglas mit einer Tasche geliefert wird, verwenden Sie diese, eine Tasche fügt nicht nur eine zweite Staubdichtung hinzu, sondern schützt das Instrument auch vor versehentlichen Stößen.

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Erwägen Sie, eine Linse nur dann zu reinigen, wenn Flecken offensichtlich sind; Andernfalls können Sie es so lassen. Reinigen Sie niemals eine Linse oder einen Spiegel, nur um sie zu reinigen, denn jedes Mal, wenn Sie sie berühren, riskieren Sie, sie zu beschädigen.

Beginnen Sie den Prozess, indem Sie alle Partikel entfernen, die ihren Weg an die Oberfläche gefunden haben. Dies bedeutet nicht, dass Sie mit dem Mund durch die Linse pusten. Sie werden einfach überall spucken.

Viele Amateurastronomen verwenden lieber Druckluft als einen Pinsel, da nichts die Oberfläche berührt, halten Sie die Dose aufrecht mit der Düse vom Objektiv entfernt, mindestens so weit, wie der Hersteller es empfiehlt. Wenn die Dose zu nah oder zu schräg steht, könnte sie auf die Glasoberfläche treffen und diese verschmutzen. 

Aktivitäten für Amateurastronomen

Wir führen eine Reihe von Workshops durch Astronomie für lokale Schullehrer verwenden Aktivitäten von Astronomie In einem Kurs, den wir für Grundschüler unterrichten, geben uns Schullehrer Feedback zu Erfolgen und Misserfolgen. 

Dann versuchen wir das Aktivitäten im Unterricht überprüft. Durch dieses In-Service- und Pre-Service-Feedback, Aktivitäten von Labor von Astronomie im Studiengang wurden in den letzten drei Jahren komplett überarbeitet. 


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