Herstellung von astronomischen Teleskopen

Die erste Frage, die sich jemand zu einem Teleskop stellt, lautet: "Was ist die Vergrößerung?" Es ist fast immer nicht das Wichtigste. Jedes Teleskop kann bei einem ausreichend kurzen Okular millionenfach vergrößern - das Problem ist, wie gut das Bild ist.

Bei der Beobachtung von Planeten kommt es vor allem auf das Auflösungsvermögen an – die Fähigkeit des Teleskops, winzige Details zu erkennen. Das Auflösungsvermögen wird durch die Blende oder den Durchmesser der Primärlinse oder des Spiegels begrenzt. Wenn der Primärlinsendurchmesser in mm und das Auflösungsvermögen in Bogensekunden gemessen wird, dann ist die Grenze:

Auflösungsvermögen = 100 / Blende

Ihr Objektiv mit 50 mm Durchmesser hätte unter idealen Bedingungen ein auf 2 Bogensekunden begrenztes Auflösungsvermögen. Alle Details, die kleiner sind, wären verschwommen, egal wie stark Sie das Ding vergrößern. Zum Vergleich: Der scheinbare Durchmesser von Jupiter liegt zwischen 30 und 50 Bogensekunden, der von Mars zwischen 3,5 und 25 Bogensekunden, der von Saturn zwischen 14 und 20 (ohne die Ringe).

Mit dieser Öffnung würden Sie die Ringe des Saturn und ein paar äquatoriale Gürtel auf Jupiter sehen. Venus zeigt einen Halbmond, wenn sie weit von der Sonne entfernt ist. Mars ist eine kleine orangefarbene Scheibe, wenn er der Erde am nächsten ist. Ich habe Planeten durch eine Öffnung von 50 mm betrachtet, und man kann auf diese Weise ziemlich viele Dinge sehen.

Der Mond sieht auch interessant aus, man kann Krater und Berge sehen, außerdem ist er jeden Monat verfügbar.

Da das Auflösungsvermögen durch die Blende begrenzt ist, ist das Bild bei zunehmender Vergrößerung irgendwann einfach riesig und aufgebläht; groß, aber verschwommen. Es gibt also eine Grenze für die nützliche Vergrößerung - dies hängt wiederum von der Blende ab. Wenn die Apertur in mm gemessen wird, lautet die Formel:

maximale Vergrößerung = 2 * Blende

Ihre 50-mm-Blende würde eine bis zu 100-fache Vergrößerung unterstützen, bevor die Dinge zu verschwommen werden.

Wie berechnet man also die Vergrößerung für ein bestimmtes Instrument? Es ist das Verhältnis zwischen der Brennweite der Primärlinse (oder des Spiegels) und der Brennweite des Okulars (der Linse in der Nähe Ihres Auges):

M = F / f

Für Ihr Primärobjektiv mit 1000 mm Brennweite erreichen Sie mit einem Okular mit 10 mm Brennweite eine 100-fache Vergrößerung. Alles, was kürzer ist, würde das Bild nur nutzlos aufblähen. Sinnvolle Okularbrennweiten bei Ihrem Instrument liegen zwischen 10 mm und 120 mm.

Ratschläge:

Stellen Sie sicher, dass die Linsen perfekt ausgerichtet sind. Wenn Sie das Instrument bauen, haben Sie eine Möglichkeit, die Richtung der Primärlinse anzupassen, um sie mit der Hauptachse des Instruments auszurichten. Einige Anpassungen sind erforderlich – kippen Sie die Primärseite um einen Bruchteil von mm, überprüfen Sie die Ergebnisse, kippen Sie erneut und wiederholen Sie den Vorgang, bis das Bild am besten aussieht. Dies wird als Kollimation bezeichnet und ist sehr wichtig für die Gesamtleistung des Instruments.

Sorgen Sie dafür, dass sich das Okular hin und her bewegen kann, bis Sie eine perfekte Fokussierung erreicht haben. Dies muss bei jeder Beobachtung neu eingestellt werden. Die Einstellung ist recht empfindlich. Ein echter Okularauszug würde viel helfen, aber das geht auch mit zwei ineinander gleitenden Röhren, die durch Reibung gehalten werden, wie in einem alten Piratenkapitäns-Teleskop.

Wenn das Zielfernrohr in der Astronomie auf unendlich fokussiert ist, ist der Abstand zwischen Primärlinse und Okular die Summe ihrer Brennweiten. ZB mit einem 1000 mm Primär und einem 10 mm Okular wäre der Abstand 1010 mm. Dies setzt ein konvergentes Okular voraus.

Das Teleskop wird in der Hand nicht gut funktionieren. Das Bild springt zu viel herum. Sie benötigen eine Art Halterung. Legen Sie zumindest die Oberseite des Rohrs auf einen Zaun oder ähnliches. Aber astronomische Instrumente funktionieren am besten, wenn sie auf einer felsenfesten Halterung stehen. Auch ein in den Boden gehämmerter Besenstiel mit einer Schlaufe oben für das Rohr ist besser als nichts.

Unabhängig davon, wie Sie das Primärobjektiv montieren, drücken Sie es nicht zu fest in die Linsenzelle oder den Tubus. Es verformt das Objektiv und macht das Bild schlecht. Etwas Druck auf die Kante ist in Ordnung; Viel, viel Druck ist nicht in Ordnung. Sie könnten den Rand der Linse auf eine Art Ring kleben. Verwenden Sie einfach den gesunden Menschenverstand.

Das ist absolut machbar. Ich habe vor vielen Jahren genau so ein Teleskop gebaut. Es ist toll zu sehen, was man alleine erreichen kann.

Viel Glück!

Es gibt ein paar Faustregeln , die Sie brauchen werden: Maximale sinnvolle Vergrößerung$M_{max}\approx D\times 50$wo$D$ist der Durchmesser des Objektivs in Zoll und die Vergrößerung$M=l_{obj}/l_{eye}$, wo$l_{obj}$und$l_{eye}$sind die Brennweiten von Objektiv und Okular.

Die minimale Brennweite des Okulars, die Sie mit Ihrem 50-mm-Objektiv erreichen können, beträgt fE = fO / DO, dh 1000 / 50 = 20, sodass die Okularbrennweite für die maximale Vergrößerung f/20 beträgt . fE = Mindestbrennweite des Okulars, fO = Brennweite des Objektivs, DO = Objektivdurchmesser.