Wie erstelle ich ein Teleskop zum Betrachten von Planeten, Mond und DSOs mit einer konvexen Linse mit einer Öffnung von 100 mm und einer Brennweite von 200 mm und anderen Linsen zu Hause?

Sie wären besser dran, die Linsen 5 und 3 zu verwenden. Obwohl Sie nicht viel erwarten, wird eine einfache einzelne Linse für das Objektiv und für das Okular eine Menge chromatischer Aberration (Falschfarbe) erzeugen. Refraktive Teleskope verwenden normalerweise mindestens zwei Linsen aus verschiedenen Glasarten (Krone und Flint oft in einem Dublett ) und Okulare haben normalerweise 4+ Linsen.

Sie sollten in der Lage sein, Krater auf dem Mond, die 4 Galileischen Satelliten des Jupiters, ein paar Gürtel auf den Ringen von Jupiter und Saturn zu sehen. Sie können die chromatische Aberration nicht so einfach reduzieren, die Art des Glases (sein Brechungsindex) und die Krümmung der Linse müssen alle aufeinander abgestimmt sein. Wenn Sie einen Refraktor selbst bauen möchten, sollten Sie besser ein fertig gebautes Objektiv und Okulare kaufen, obwohl es wahrscheinlich billiger wäre, ein fertiges Teleskop zu kaufen.

Ich stimme der obigen Antwort im Allgemeinen zu, habe aber noch ein paar weitere Erkenntnisse, die Ihnen helfen könnten, wenn Sie sich entscheiden, mit dem Versuch fortzufahren, Ihr eigenes Zielfernrohr zu bauen ... Die von James erwähnten Linsenpaare (Krone und Feuerstein) sind als Dublette bekannt. Glas hat hier zwei Schlüsseleigenschaften im Spiel - seinen Brechungsindex (wie stark es Licht beugt) und seine Streuung (wie stark sich diese Biegung über die Farbe ändert). Das Linsenpaar gleicht eine stark konvexe Krone (niedriger Brechungsindex und geringe Dispersion) mit einem schwach konkaven Feuerstein (hoher Brechungsindex und hohe Dispersion) aus. Die Dispersionen sind so konzipiert, dass sie sich aufheben, während Sie möchten, dass die Krümmung der konvexen Krone den konkaven Feuerstein in Bezug auf den Index überwältigt, sodass er immer noch eine gewisse Fokussierungsfähigkeit hat. Das Design eignet sich auch von Natur aus für lange Brennweiten, die bei Teleskopobjektiven wünschenswert sind.
Okulare erfordern aufgrund ihrer kurzen wünschenswerten Brennweiten mehr Linsen, mit denen Sie die chromatische Aberration ausgleichen können, und auch andere optische Aberrationen, die bei einer so kurzen Brennweite ins Spiel kommen (Verzerrung, Astigmatismus, Koma und sphärische Aberration). Hauptanliegen). Es gibt etablierte Designformen, die häufig zur Herstellung gut korrigierter Okulare verwendet werden, von denen einige direkt auf Wikipedia zu finden sind: https://en.wikipedia.org/wiki/Eyepiece#Eyepiece_designs

Eine zu berücksichtigende Sache, die meiner Meinung nach nicht erwähnt wurde, ist die Auswahl der Brennweiten und Blenden. Eine Öffnung von 5 cm reicht aus, um die galiläischen Monde und wahrscheinlich einige helle DSOs zu sehen, wenn Sie gut korrigiert sind und Ihre Brennweiten gut gewählt sind. Die Systemvergrößerung ist das Verhältnis der Brennweiten zwischen Objektiv und Augenlinse/Okular. (200cm/2,2cm = 90,9x). Dies bedeutet, dass so etwas wie die galiläischen Monde, die eine maximale Ausdehnung von etwa 1/8 Grad haben, auf eine scheinbare Ausdehnung von 11 Grad vergrößert würden (viel einfacher aufzulösen). Ihre Blendenauswahl (insbesondere Ihres Objektivs) bestimmt die Lichtsammelfähigkeit. Aber die Vergrößerung gilt auch hier, wenn Sie also ein 5-cm-Objektiv bei 91x haben, hat Ihre "Austrittspupille" nur einen Durchmesser von 0,55 mm. Das ist winzig im Vergleich zur Öffnung Ihres Auges. Sie können das Objekt immer noch sehen, aber Ihre Augen passen problemlos bis zu einer Objektivöffnung von 30 cm (3 mm Austrittspupille). Denken Sie daran, dass es einen Kompromiss zwischen Blende und Aberrationen gibt. Wenn Sie also kein sehr gut ausgerichtetes 2- oder 3-Element-Objektiv entwerfen, sollten Sie bei einer maximalen Objektivöffnung von 50-75 mm bleiben.

Stellen Sie die Linsen in Bezug auf die Ausrichtung nicht einfach in einem bestimmten Abstand auf und erwarten Sie, ein Bild zu sehen. Sie müssen eine gewisse Anpassung zulassen, was wahrscheinlich einfacher ist, tagsüber ein entferntes Objekt zu betrachten. Nachdem Sie ein Bild erstellt haben, müssen Sie möglicherweise die Zentrierung und Neigung der Augenlinse anpassen, um das schärfste Bild zu erstellen und Ihre Ausrichtung zu optimieren.

Alles in allem kann ein lichtbrechendes High-End-Teleskop (Glas) mit kleiner Apertur eine bessere Leistung erbringen als ein reflektierendes Teleskop mit derselben Apertur. Aber wenn die Öffnung zunimmt, machen die Materialkosten und die Auswirkungen von Aberrationen, dass refraktive Teleskope reflektierenden (Spiegel-)Teleskopen weit unterlegen sind. Da das Design für diese nur 1 elektrisch betriebenen Spiegel und ein handelsübliches Okular für 50 $ oder weniger erfordert, ist das beste Preis-Leistungs-Verhältnis definitiv ein reflektierendes Teleskop. Tut mir leid, wenn das nicht das ist, was Sie zu hören hoffen, aber deshalb sind die meisten Teleskope auf dem heutigen Markt reflektierend.