Ist die Winkelauflösung eines Teleskops unabhängig vom verwendeten Okular?

Angenommen, ein Teleskop hat eine Öffnung D = 20 cm. Die Winkelauflösung eines solchen Teleskops ist nach dem Rayleigh-Kriterium (wenn ich es richtig verstanden habe) gegeben durch

θ = 1.22 λ D  Rad

wo λ ist die Wellenlänge des Lichts und D ist die Blende. Vermuten λ = 550 nm (Mittelpunkt des sichtbaren Lichts). Dann

θ = 1.22 λ D  Rad = 1.22 550  nm 20  cm  Rad = 1.22 5.5 10 5  cm 20  cm 206264.8 0,69

Mit anderen Worten, die Winkelauflösung des Teleskops ist 0,69 Bogensekunden für λ = 550 nm.

Ist es nun wirklich so, dass das Okular des Teleskops dabei überhaupt kein Spiel hat? Wikipedia sagt das

und D der Durchmesser der Blende der Linse ist.

was ich als die Größe des Hauptspiegels allein in einem Newton-Teleskop verstehen würde.

Wenn es also zum Beispiel einen Doppelstern (Doppelstern) gibt, sehe ich ihn als einen, egal welche Art von Vergrößerung / Okular ich verwende, wenn der Winkel zwischen den Sternen (aus meiner Sicht) kleiner ist als 0,69 ? Und umgekehrt, wenn der Winkel zwischen den Sternen größer ist als 0,69 Ich werde sie mit jedem Okular oder jeder Vergrößerung als separate Sterne sehen?

(Theoretisch weiß ich, dass es viele Einschränkungen durch Optik, Sehen usw. gibt.)

Antworten (2)

Die Auflösung eines Teleskops ist die Auflösung des Bildes, das vom Hauptspiegel in der Brennebene erzeugt wird. Es bietet den minimalen Abstand zwischen zwei gleich hellen Sternen, die in diesem Bild getrennt erscheinen. Oft platzieren Astronomen eine Fotoplatte oder ein CCD in der Fokusebene, erstellen Langzeitbelichtungsfotos und diese können dann mit beliebiger Auflösung (mit einer Lupe, einem Mikroskop oder einer Zoom-Software auf einem Bildschirm) untersucht werden. Aber unabhängig davon, wie stark Sie das Bild vergrößern, erscheinen Sterne, die um weniger als die Auflösung getrennt sind, zusammengeführt.

Es ist wahr, dass, wenn Sie beispielsweise ein Weitwinkelobjektiv verwenden, wenn Sie direkt mit einem Teleskop beobachten, die Auflösung, die Sie erhalten, durch die Auflösung Ihres Auges begrenzt sein kann. Was passiert ist, dass das Teleskop ein Bild auf Ihrer Netzhaut erzeugt, das die volle Auflösung hat, aber Ihr Auge kann die feinsten Details nicht nutzen. Andererseits kann ein Falke, der durch dasselbe Okular blickt, Vorteile bei der vollen Auflösung erzielen, da die Augen von Falken eine bessere Auflösung haben als die von Menschen.

Das Okular dient also nur zur Vergrößerung, aber die Auflösung war bereits eingestellt, als das Licht in das Teleskop eintrat? Ich finde es sinnvoll, danke.

Das Raleigh-Kriterium ist die maximale theoretische Grenze, die die Architektur, Qualität und den Wartungszustand der Optik ignoriert. Es heißt im Grunde "vorausgesetzt, die Optik in diesem Instrument ist PERFEKT, das ist die Auflösung, die Sie daraus bekommen könnten". Es ist eine Berechnung, die nur auf den Durchmesser schaut und alles andere ignoriert. Mit anderen Worten, egal wie gut das Instrument ist, Sie können Raleigh nicht schlagen – aber Sie könnten die Dinge noch schlimmer machen.

In der Praxis sieht es natürlich noch schlimmer aus. Nehmen Sie einen Parabolspiegel, wie er in vielen Teleskoparchitekturen verwendet wird, wie z. B. der Newton. Alle Parabolspiegel erzeugen nur in der Mitte des Sichtfeldes perfekte Bilder. Alles, was außerhalb der Mitte liegt, unterliegt einem Koma, einer Aberration, die sogar "perfekte" Paraboloide aufweisen. Das tatsächliche Auflösungsvermögen wird also schlechter, wenn Sie sich zum Rand des Felds bewegen.

Darüber hinaus müssen Sie reale Herstellungsfehler hinzufügen, die jeder Spiegel haben wird. Fügen Sie auch Verzerrungen hinzu, die durch Temperaturunterschiede usw. verursacht werden.

All dies trägt dazu bei, das in der Brennebene des Primärspiegels erzeugte Bild zu verzerren. Die Aufgabe des Okulars besteht darin, dieses Bild zu untersuchen und zu vergrößern, damit Sie es sehen können. So funktionieren Teleskope – Primäroptiken formen ein Bild in der primären Brennebene, das dann mit dem Okular betrachtet wird.

Natürlich trägt die Qualität des Okulars zu einer weiteren Verschlechterung dessen bei, was Sie tatsächlich sehen. Selbst mit "magischer" Primäroptik wird ein "perfektes" Bild im Primärfokus durch ein schlechtes Okular verwischt. Im wirklichen Leben sind die meisten Okulare in der Mitte des Feldes mindestens halbwegs anständig (einige nicht), aber die Qualität nimmt zum Rand hin ab. Hochwertige Okulare führen zu keiner sichtbaren Verschlechterung in der Mitte und über den größten Teil des Feldes. Erstklassige Okulare werden das Bild nirgendwo sichtbar verschlechtern.