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Was Beugungsscheibchen aussagen
Für jeden Hobbyastronom, der ein Teleskop besitzt oder erwägt sein Instrumentarium zu vergrößern, stellt sich früher oder später die Frage, welcher Fernrohrtyp ist für welche Beobachtungsaufgaben am besten geeignet. Wie überprüfe ich mit einfachen Mitteln ob die Optik hält, was das Prospekt verspricht. Generell für alle Fernrohrtypen gibt es zwei Grundgrößen die Charakteristik und Anwendungsbereich des Teleskops bestimmen. Die Brennweite, sie ist entscheidend für die mit unterschiedlichen Okularen erreichbaren Vergrößerungen und die freie Öffnung (Eintrittspupille). Sie bestimmt das Auflösungsvermögen und die Lichtstärke. Aufgrund der Beugung des Lichtes an der Eintrittspupille ist es praktisch nicht möglich, beliebig kleine Objekte aufzulösen. Bei der Abbildung eines punktförmigen Objekts, zum Beispiel ein Stern entsteht ein sogenanntes Beugungsbild in der Brennebene des Fernrohrs. Es besteht aus einem zentralen Beugungsscheibchen und mehreren konzentrischen Beugungsringen geringerer Intensität. Einfluss auf die Intensität der Beugungsringe haben sowohl Eintrittspupille und bei Spiegeloptiken vorhandene Sekundärspiegel die eine Abschattung (Obstruktion) verursachen. Die Größe des Beugungsscheibchens steht in direkten Zusammenhang zum Auflösungsvermögen der Optik. Die Helligkeit der Beugungsringe hat Einfluss auf den Kontrast bei flächenhaften Objekten z. B. Planeten etc. Maßgeblich für die Güte der Abbildung ist wie viel Licht vom Beugungsscheibchen in die Beugungsringe verteilt wird. Je mehr Licht im zentralen Beugungsscheibchen konzentriert ist, umso kontrastreicher wird die Abbildung der Objekte erscheinen.
Der Refraktor bietet in dieser Hinsicht durch seinen störungsfreien Strahlengang den Vorteil, dass sich der Beugungseinfluss auf die Eintrittspupille beschränkt. Etwa 80 % des Sternenlichts sind im Beugungsscheibchen konzentriert. Der Rest entfällt auf die Beugungsringe. Bei einem Spiegelteleskop z.B. Newton oder Cassegrain wirkt sich die zusätzliche Beugung am Fang- bzw. Sekundärspiegel auch auf das Beugungsbild aus. Die Wirkung hängt vom Größenverhältnis Öffnung – Fangspiegel ab. Bei einem Anteil der Abschattung von 25 % verteilt sich bereits deutlich mehr Licht auf die Beugungsringe Bei 50 % Abschattung ist die Umverteilung des Lichts vom Zentrum in die Beugungsringe noch drastischer. Bei flächenhaften Beobachtungsobjekten (Mond, Planeten) wirkt sich das als deutliche Beeinträchtigung des Kontrastes aus. Beim Beobachten mit niedriger Vergrößerung kann man diesen nachteiligen Effekt jedoch vernachlässigen, wodurch sich solche Teleskope am besten zum Beobachten von Sternhaufen und lichtschwachen Gasnebeln eignet. Für Planeten und Mond wird meist ein Refraktor bevorzugt, da es bei diesen Objekten auf guten Kontrast bei hoher Vergrößerung ankommt.