Refraktoren

von Dr. Heino Wolter in Zusammenarbeit mit Maik Haim,  (C) Halle/Saale, Juli 2003

Das klassische Linsenfernrohr wurde erstmalig von Galilei eingesetzt und führte sogleich zu zahlreichen Entdeckungen, wie dem System der Jupitermonde. Das Galileische Fernrohr besteht aus einer Kombination von Sammellinse (Objektiv)  und einer Zerstreuungslinse als augenseitiges Okular. Im Brennpunkt der Objektivlinse entsteht ein aufrecht stehendes Primärbild, welches mit dem Okular vergrößert betrachtet wird. Dieser Teleskoptyp wird heutzutage manchmal noch in Operngläsern eingesetzt und kann nur relativ kleine Vergrößerungen und Bildfelder erzielen. Bekannter und heutzutage bedeutsamer ist das Linsenteleskop nach Kepler. Dabei wird im einfachsten Fall eine kurzbrennweitige Sammellinse als Okular verwendet,  um das seitenverkehrte Zwischenbild des Objektivs zu vergrößern. Ein Fernrohr  erhöht dabei den Betrachtungswinkel unter dem das Objekt dem Auge erscheint. Der Vergrösserungsfaktor  wird dabei durch das Verhältnis Teleskop-Brennweite/ Okular-Brennweite bestimmt.

Huygens verbesserte das Okular entscheidend, in dem er eine zusätzliche Feldlinse vor der augenseitigen Okularlinse einfügte. Damit wurde die Bildqualität entscheidend verbessert. Unbefriedigend war aber weiterhin der große Farbfehler der Objektivlinse, der um jedes Objekt einen Farbsaum erzeugte (chromatische Aberration, Farblängsfehler). Erst Ende des 18. und im 19 Jahrhundert konnten zweilinsige Objektive von Hall, Dollond und Fraunhofer entwickelt werden, welche 2 Farben in einem gemeinsamen Brennpunkt vereinen und damit bereits relativ farbreine Beobachtungen ermöglichten. Das klassische Fraunhofer-Objektiv kombiniert eine Sammellinse aus Kronglas mit einer Zerstreuungslinse aus Flintglas, wobei sich zwischen den Linsen ein winziger Luftspalt (als zusätzliches Korrekturelement) befindet.

Der größte jemals gebaute Refraktor mit 102 cm Öffnung und 19.4m Brennweite befindet sich am Yerkes-Observatorium in den USA. Bei derartig grossen Linsendurchmessern erfolgt bereits eine merkliche Durchbiegung aufgrund des Eigengewichts. Zudem wächst die Baulänge direkt mit der Bennweite an und solche langen und schweren Geräte benötigen demzufolge eine gigantische Montierung.  Aus diesen Gründen werden große Teleskope nur noch mit kompakten Spiegelsystemen  realisiert, deren Spiegelflächen von der Rückseite her abgestützt werden können.

Heutzutage gibt es eine Vielzahl mehrlinsiger Objektivtypen, teilweise aus gezüchteten Einkristallen von Calziumflorit (die Objektive kombinieren eine Fluoritlinse mit einer Kronglaslinse) um  Farbfehler  und andere Bildfehler auf ein Minimum zu reduzieren. Auch wurden zahlreiche hochkorrigierte Okulartypen entwickelt und auf den jeweiligen Anwendungszweck und den verwendeten Teleskoptyp abgestimmt. So gibt es Weitwinkelokulare die dem Betrachter ein derart weites Gesichtsfeld liefern, dass er meint mitten im Weltall zu stehen.

Während das Fraunhofer-Objektiv ein Öffnungsverhältnis von  f/15 – f/20 (Quotient  von Öffnung zu Brennweite) besitzt, damit der Farblängsfehler kleiner wird und gut korrigiert werden kann, können heutige Refraktoren mit Spezialgläsern sehr kurz und kompakt gebaut werden (f/6- f/8). Bei Öffnungs-verhältnis f/6 ist die Brennweite damit 6x größer als der Objektivdurchmesser. Beim Refraktor entspricht die Brennweite auch etwa der Baulänge.

Bei jedem Durchgang des Lichts durch eine brechende Fläche tritt chromatische Aberration auf, das heißt Licht verschiedener Wellenlänge (und damit Farbe) wird unterschiedlich gebrochen und ohne eine aufwendige Korrektur mit einem 2- oder mehrlinsigen Objektiv entsteht für jede Farbe ein eigener Brennpunkt. Dabei können das blaue und das rote Bild des Objekts  gegeneinander verschoben sein, welches dann zu dem störenden Farbsaum führt.

Literatur

Takahashi FS 128 contra Zeiss APQ130, R. Claus, SuW, 5, 2002, p.68

Two large low cost refractors, A. Dyer, S&T, Oct. 2000, p.71

Weiterlesen: Schaer-Refraktoren

nach oben

Anzeige

Der Himmel aktuell

Sonntag,den 16.Dezember 2018
Woche 50, Tag 350

Aktuelle MondphaseAufgang      13:20 Uhr
Untergang 00:24 Uhr

Mondalter 8.2 Tage
zunehmender Mond


Aktuelles SonnenbildBeg. Däm. 07:34 Uhr
Aufgang      08:12 Uhr

Untergang 16:18 Uhr
Ende Däm. 16:57 Uhr

Sichtbare Planeten:

Merkur, Venus, Jupiter

(Alle Angaben für 10 Grad ö.L. Länge / 50 Grad n.B., MEZ)

In Kooperation mit www.Der-Mond.org. Hole Dir jetzt das kostenlose Mondtool für Deine Homepage

Astro-Fan-Shop

Besondere Geschenke für den Amateur-Astronomen. Exklusiv von Astronomie.de und Personello

Werbung - Polaris-Tours