Linsenfernrohr
Linsenfernrohre werden auch als Refraktoren bezeichnet. Nach dem Konstruktionsprinzip unterscheidet man das Galilei-Fernrohr oder Holländische Fernrohre vom Kepler-Fernrohr oder astronomischen Fernrohr.
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2 Das Fernrohrobjektiv 3 Bedeutende astronomische Instrumente 4 Weblinks |
Galilei- und Kepler- Fernrohr
Galileifernrohr (oben) und Keplerfernrohr (unten)
Beim Kepler-Fernrohr werden sowohl für das Objektiv als auch für das Okular Sammellinsen verwendet. Das Gesichtsfeld ist bei gleicher Instrumentgröße ausgedehnter als beim Galilei-Fernrohr. Allerdings steht das Bild auf dem Kopf.
De facto werden beide Fernrohrtypen nicht mit Einzellinsen gebaut, sondern zur Vermeidung von Bildfehlern mit zusammengesetzten Linsen. Kleine Fernrohre charakterisiert man durch zwei Zahlenangaben, z.B. 6 x 20 mm(Taschengerät) oder 20-40 x 50 (Spektiv). Sie bedeuten Vergrößerung und Apertur (Öffnung des Objektivs in mm). Variable Vergrößerung (z.B. 20-40) wird durch Zoom-Okulare ermöglicht.
Bei Ferngläsern (Feldstecher, Spektiv) wird das verkehrte Bild des Kepler-Fernrohrs mittels verschiedener Prismensysteme um 180° gedreht. Dadurch verkürzt sich meist die Bauweise, beim Binokular verbessert sich das räumliche Sehen.
Die Bildumkehr kann auch durch eine Umkehrlinse erfolgen. Ein solches Gerät ist als Auszieh- oder Terrestrisches Fernrohr für unterwegs und auf See gedacht. Es ist trotz Vergrößerungen von etwa 20-fach bis 60-fach klein zusammenschiebbar und preiswert. Nachteile sind die geringere Lichtstärke und etwas Zutritt von Außenluft. Neuere Bautypen und Spektive haben daher einen festen Tubus und verkürzen die Baulänge durch ein geradsichtiges oder leicht geknicktes Umkehrprisma.
Zielfernrohre für die Jagd haben geringe Vergrößerung bei hoher Lichtstärke und ein Gesichtsfeld, das auf den Einblick aus größerer Distanz optimiert ist.
Das verkehrte Bild wird bei den größeren Fernrohren der Astronomie in Kauf genommen, weil die Beobachtungsobjekte am Himmel ohnehin zeitabhängig ihre Ausrichtung ändern. Gegen die Ermüdung beim steilen Einblick ins Okular helfen 90°- oder 45°-Umlenkprismen, die ein aufrechtes, aber seitenverkehrtes Bild zeigen.
Für spezielle Aufgaben werden in der Astronomie auch Linsensysteme und mechanische Bauweisen verwendet, die sich von den normalen Linsenfernrohren unterscheiden. Beispielhaft seien hier "Kometensucher" und große Doppelfernrohre genannt, sowie Astrografen und Zenit-Teleskope.
Das Objektiv guter Fernrohre muss, um Farb- und Linsenfehlern vorzubeugen, aus zwei Glassorten zusammengesetzt sein (Achromatisches Objektiv). Auch die Okulare bestehen aus mehreren Linsen, um das Gesichtsfeld zu verbessern. Mit zunehmender Fernrohrgröße und Qualität wird der Entwurf und Bau solcher Linsensysteme sehr aufwändig.
Die Herstellung von Glaslinsen ist nur bis zu einem gewissen Durchmesser sinnvoll. Sie biegen sich unter ihrem Eigengewicht durch. Wird diese Durchbiegung zu groß, ist das Objektiv unbrauchbar. Auch andere Probleme, z.B. die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der verschiedenen Glasarten aus denen die Linsen des Objektivs bestehen, nehmen mit der Größe drastisch zu.
Von etwa 1860 bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts wurden sehr große Linsenfernrohre gebaut. Aber bereits um 1900 hatte man mit Giganten, wie dem großen Refraktor des Yerkes-Observatoriums die Grenzen des Möglichen erreicht. Dieser Refraktor hat eine Öffnung von 1020 mm. Die Optik neuer großer Beobachtungsgeräte für die astronomische Forschung besteht deshalb nur noch aus Spiegelsystemen. Sie können einige Meter Durchmesser haben, weil sie mit der Rückseite in speziellen Fassungen liegen, die neuerdings sogar "adaptiv"" beweglich sind.
Das Fernrohrobjektiv
Bedeutende astronomische Instrumente
Weblinks