Lexikon Teil 2 |
A
. B . C . D . E . F . G . H . I . J
. K . L . M
. N . O . P . Q . R . S
. T . U . V
. W . X . Y . Z
|
Filter
Filter
erfüllen bei der astronomischen Beobachtung im Wesentlichen zwei Aufgaben:
Farbfilter dienen der Kontraststeigerung bei der Planeten- und Mondbeobachtung.
Spezielle kontraststeigernde Filter gibt es für Deep-Sky-Objekte (Nebel).
Dämpfungsfilter dienen zur Abblendung heller Beobachtungsobjekte,
wie z. B. beim Vollmond oder bei lichtstarken Teleskopen (N<5) bei den
Planeten Jupiter und Venus. Zur Sonnenbeobachtung ist ein Dämpfungsfilter
ein absolutes Muß.
Farbfilter - Beispiele für den Einsatz:
Orangefilter:
Kontrastverbesserung am Mars
Rotfilter:
Dunkelgebiete auf Mars, Tagesbeobachtung bei Merkur, helle Details in Jupiterwolken
Blaufilter:
Staubstürme auf Mars, Wolkenbänder auf Jupiter, Kontrast bei
Uranus
Grünfilter:
Kontrast bei Mond, Mare bei Mars, Cassiniteilung im Saturnring
Gelbfilter:
Jupiteratmosphäre,
Cassiniteilung im Saturnring, Unterdrückung des sek. Spektrum (chromatische Abberation) bei
Refraktoren
=>
Die Verbesserungen werden häufig nur von sehr geübten Beobachtern
erkannt.
Polarisationsfilter
oder Graufilter:
Sie
werden zum Schutz vor Blendung z. B. bei der Beobachtung des Vollmondes
oder zur Tagbeobachtung der Venus eingesetzt. Sie dunkeln
das Licht um den Faktor 2 – 5 ab. Speziell bei einem Augenleiden
sollten möglicherweise zwei Polariationsfilter gewählt werden,
weil dabei durch gegenseitigen verdrehen die Transmission verändert
werden kann.
Sonnenfilter:
Es dient zum Schutz der
Augen bei der Sonnenbeobachtung. Das Licht wird um den Faktor 10.000 -
100.000 geschwächt. Empfehlenswert ist ein Objektivfilter, weil
das Teleskop “kalt“ bleibt und die volle Öffnung nutzbar ist.
Deep-Sky-, OIII-, UHC-Filter:
Diese Filter wirken kontraststeigernd
bei der Beobachtung von Nebeln. Teilweise wird das Stadtlicht
(Natriumdampflampen) gefiltert. Die Wirkung dieser Filter ist nicht immer
eindeutig.
(Tabellarische Übersicht) |
|
FH-Objektiv 150/2300
mm
Ein
einfaches, zweilinsiges Fernrohrobjektiv, das von J. Fraunhofer (1787-1826)
entwickelt wurde.
Zur
generellen Bezeichnung von Fernrohrobjektiven: Die erste Zahl, hier 150,
bezeichnet den Durchmesser, die zweite Zahl, hier 2300, die Brennweite
des Objektivs im mm. Das Verhältnis aus diesen Daten ist das Öffnungsverhältnis,
hier 1:15,3. |
Fraunhofer, Joseph
von
Dtsch.
Physiker und Astronom, geb. 6.3.1787 in Straubing, gest. 7.6.1826 in
München; ab 1823 Prof. in München.1806 begann er eine Glaserlehre
in München und arbeitete sich dort zu einem der berühmtesten
Optiker des 19. Jahrhunderts empor. Einen großen Namen machete er
sich durch die Herstellung achromatischer Objektive. Seine Linsenfernrohre
waren die qualitativ besten seiner Zeit. Die größten von ihm
hergestellten Objektive erreicheten 9 Zoll Durchmesser. Darüber hinaus
machte er sich durch die Untersuchung des Sonnenspektrums einen Namen. |
|
Gesichtsfeld
Das wahre Gesichtsfeld ist der Ausschnitt des Himmels, dem man im Teleskop sieht. Es ist abhängig von der Brennweite des Teleskops und Brennweite und Bauart des Okulars.
Zur Bestimmung des wahren Gesichtsfelddurchmessers wird ein Stern am Himmelsäquator, d. h. mit der Deklination von 0 Grad eingestellt und die Zeit gestoppt, die der Stern benötigt, um von einem Gesichtsfelsrand durch die Mitte zum anderen Gesichtsfeldrand zu gelangen. Der Durchmesser wird nach folgender Formel berechnet:
Gesichtfelddurchmesser in Bogensec. = Durchgangszeit in sec. / (0,99727 x 4)
|
Größe,
Helligkeit
s. Magnitude
Grenzgröße, Grenzhelligkeit
Die Grenzgröße
ist die Helligkeit eines gerade noch mit bloßem Augen sichtbaren
Gestirns. Ein Stern 6. Größe soll unter günstigsten
atmosphärischen Bedingungen und dunklem Himmelshintergrund gerade
noch sichtbar sein.
Die Grenzgröße
für ein Teleskop wird wie folgt bestimmt:
|
GoTo-Montierung
Eine computergesteuerte Teleskopmontierung
|
ISS
Die ISS ist die Kurzbezeichnung
für die Internationale Raumstation. (engl. International Space Station)
Sie wird in internationaler Kooperation betrieben und umkreist die Erde in einer
Höhe von 300 - 400 km in etwa 90 Minuten. Sie erreicht dabei eine Helligkeit von
bis -5m und ist dann ca. 25mal heller als der Winterstern Sirius im Großen Hund.
In einem Amateurteleskop sind die Konturen der Station bereits erkennbar. Mehr zur Beobachtung.
|
Jacobsstab
Ein Winkelmeßinstrument aus einem mit einer Skala versehenen Längsstab, auf dem sich ein kürzerer Querstab verschieben lässt. Über ein Visier werden die Gestirne angepeilt. Dabei wird der Querstab so lange verschoben, bis zwei passende Markierungen mit den Gestirnen deckungsgleich sind. Über den Abstand des Querstabes zum Visier ist die Distanz der Gestirne berechenbar. Der Jacobsstab war im Mittelalter eines der wichtigsten Instrumente der astronomischen Navigation in der Seefahrt. Er wurde später durch den Sextanten abgelöst. |
|
Kaufhaus-Teleskop
Bei
diesen Fernrohren handelt es sich um einfache, aber weitverbreitete Geräte.
Sie sind vielfach in den Fotoabteilungen der großen Kaufhäuser oder den Verbrauchermärkten erhältlich.
Korona
Die
Sonnenkorona ist der äußere Bereich der Sonne. Sie ist
nur bei einer Sonnenfinsternis oder einem so genannten Kronographen beobachtbar,
weil die Helligkeit bedeutend geringer ist als der Himmelshintergrund. |
|
Leitfernrohr
Ein Teleskop kann man generell
auch als Teleobjektiv nutzt. An der Stelle des Okulars wird
dann eine Spiegelreflex- oder CCD-Kamera gesetzt. Die Belichtungszeiten
betragen einige Minuten bis zu mehreren Stunden. Das Fernrohr folgt dabei
mit dem Antrieb dem Gestirn. Um diese s. g. Nachführung zu kontrollieren
und zu korrigieren, wird ein zweites, oft kleineres Teleskop angebaut.
Mit diesem Leitfernrohr wird während der Belichtungszeit eine Stern
beobachtet und die Nachführung angepasst. Unterbleibt diese Korrektur,
werden die Sterne auf dem Film möglicherweise nicht deutlich abgebildet.
(siehe auch Montierungen) |
Luftfernrohr
Die Objektive der ersten
Teleskope bestanden aus einfachen Linsen und hatten entsprechend große
Abbildungsfehler. Diese Fehler konnten zunächst nur durch ein kleines
Öffnungsverhältnis auf eine erträgliches Maß reduziert
werden, sodass mit steigender Vergrößerung (und Öffnung)
die Fernrohr immer größer wurden. Rein rechnerisch muß
das Öffnungsverhältnis eines Teleskops mit einer Öffnung
von z. B. 68,5 mm 1:109 betragen um die Fehler entsprechend klein zu halten.
Hevels Luftfernrohr hatte eine Länge von 45 m und war an einem Masten
aus dem Schiffsbau aufgehängt. Diese Fernrohre hatten keinen geschlossenen
Tubus, sondern bestanden aus einem Holzstab mit einer Vielzahl von Blenden. |
|
Magnitude oder
Größenklasse
Die Magnitude ist in der Astronomie die
Maßeinheit für die Helligkeit von Gestirnen. Der Begriff kommt aus dem Lateinischen und
heißt Größe. Seit Hipparch (190 -125 v.Chr.) teilt man die Helligkeit in 6 Stufen,
sogenannten Helligkeitsklassen ein. Sterne 1. Größe sollten die hellsten, die mit 6. Größe
sollten gerade noch mit bloßem Auge sichtbar sein. Die Schreibweise ist
1m oder 1mag. Um auch
hellere und schwächere Gestirne in die Skala aufnehmen zu können, wurde diese
in beide Richtungen verlängert. Hellere Gestirne haben daher ein negatives Vorzeichen
( 0m, -1m, -2m)
Das hellste Objekt ist unsere Sonne mit -27,m7, der Vollmond
hat eine Helligkeit von -12,m6. Die Venus ist
bis zu -4,m4 hell.
Je kleiner die Helligkeitsangabe ist, umso heller ist das Gestirn.
|
Mondbahn
Die Bewegung des Mondes am Himmel ist nicht
einfach zu verstehen. Heute steht er tief am Horizont, gestern abend war er doch noch hoch
am Himmel zu sehen? Wo liegt die Ursache dafür? [weiter lesen..]
|
Montierung, Frequenzwandler,
Nachführgeschwindigkeit, Rektaszensionsfeinbewegung, Teilkreise
Die Montierung ist das Stativ
für das Teleskop. Es gibt verschiedene Bauarten. Am gebräuchlichsten
sind die azimutale Montierung und die parallaktische Montierung.
Die azimutale Montierung
(linke Abb.) ist vergleichbar mit den Funktionen eines Fotostativs. Man
kann das Teleskop waagerecht (azimut) und senkrecht (Elevation) bewegen.
Bei der parallaktischen
Montierung (rechte Abb.) wird eine der Achsen, die sog. Rektaszensionsachse
oder Stundenachse auf den Himmelspol ausgerichtet und häufig auch
motorisch bewegt, um die Erdrehung auszugleichen. Im rechten Winkel darauf ist
die Deklinationsachse montiert. Diese Montierungen sind häufig auch
an beiden Achsen mit Teilkreisen ausgestattet, so dass sich
die Beobachtungsobjekte mit den Koordinaten aus dem Himmelsatlas aufsuchen
lassen. Der Motor an der Stundenachse ist meistens drehzahlgeregelt, weil
der Mond sich beispielsweise "schneller" am Himmel bewegt und eine höhere
Nachführgeschwindigkeit
verlangt. Bei meinem großen Fernrohr übernimmt der erwähnte
Frequenzwandler
in der Säule diese Aufgabe.
Bei meiner Reisemontierung
habe ich den Motor durch die Rektaszensionsfeinbewegung ersetzt.
Ich führe das Fernrohr der Bewegung der Sterne dabei von Hand nach. Moderne Montierungen verfügen
über Computersteuerungen.
Die folgenden Abbildungen
zeigen den Unterschied zwischen der azimutalen und parallaktischen Montierung.
Der Tagbogen beschreibt der "Weg" des Gestirns am Himmel.
Geschichtliches: Die
parallaktische Montierung wird erstmals von dem Jesuitenpater Grienberger
(1561-1636) in Rom erwähnt. Er nennt sein Instrument "Machina aequatarilis".
Chr. Scheiner (1575-1650) bezeichnete dieses Instrument als "Heliotropium
Telioscopicum" und benutzte es auf Empfehlung von Grienberger zur Verbesserung
seiner Sonnenbeobachtung. |
|
Objektiv
Das Objektiv ist eine allgemeine Bezeichnung für ein optisches
System mit positiver Brennweite.
Bei Refraktoren sind das Linsensysteme (Linsenfernrohr) verschiedener Komplexität. Die einfachsten Linsenobjektive bestehen
sie aus mindestens 2 Linsen unterschiedlicher Geometrien und Materialen. Mehrlinsige Linsenobjektive korrigieren
im Wesentlichen die chromatische Aberration besser.
Bei Spiegelteleskopen ist das Objektiv ein Parabolspiegel (korrigierter Hohlspiegel) oder ein zusammengesetztes
Spiegelsystem. Beim Spiegelteleskop nach Newton wird das primäre Bild, das in der Brennebene des Hauptspiegels entsteht,
über einen ebenen Ablenkspiegel seitlich in das Okular gelenkt. Der größte Verteil
der Spiegelobjektive ist die Freiheit von chromatischer Aberration und die deutlich günstigeren Herstellkosten.
.
|
Obstruktion
Bei vielen Spiegelteleskopen
wie Newton, Cassegrain und Maksutov befindet sich vor dem Hauptspiegel
der kleinere Umlenkspiegel. Durch diesen wird der Hauptspiegel abgeschattet.
Er bleibt damit in diesem Bereich ungenutzt und mindert so die Leistungsfähigkeit
der Optik. Zusätzliche Leistungsminderung entsteht durch die Beugung
(Ablenkung) des Lichtes am Rand des Umlenkspiegels. Wie groß die
Obstruktion ist, hängt im Wesentlichen von der Brennweite des Teleskops
ab. Kurze Brennweiten sind dabei ungünstiger. Die Obstruktion wird
in % vom Durchmesser oder der Fläche des Hauptspiegels angegeben. Beispiel
|
|
Öffnungsverhältnis
Das Öffnungsverhältnis eines Teleskops benennt
das Verhältnis des Durchmessers zur Brennweite
des Objektivs. Die Schreibweise des unten gezeigten Öffungsverhältnisses ist 1:7,9.
Die folgenden Rechenbeispiele beziehen sich auf ein Kaufhaus-Netwonteleskop mit 4,5-Zoll Öffnung und 900 mm Brennweite:
|
Okulare, Okularauszug
Okular heißt zu dem
Auge gehörig. Vereinfach ist das Okular eine Lupe, mit der das Bild
im Brennpunkt des Objektives betrachtet wird. Es gibt sehr unterschiedliche
Bauarten und Qualitäten. Die Okulare werden am Teleskop von dem Okularauszug
aufgenommen. Mit dem Okularauszug wird auch die Schärfe eingestellt.
Im Folgenden die wichtigsten Bauarten:
Huygens-O. (H)
Besteht aus zwei einfachen plankonvexen Linsen. Gesichtsfeld
ca. 30°. Bild gekrümmt und mit Farbfehlern. Für hohe Vergrößerungen
nicht empfehlenswert.
Kellner-O. (K)
Die Augenlinse ist eine achromatische Doppellinse. Verringerte
Bildfeldwölbung und kaum Farbfehler. Gesichtsfeld ca. 40°. Zum
Fadenkreuzokular umbaubar.
Orthoskopische -O. (OR)
4-linsig, für hohe Ansprüche. Geeignet für
alle Öffnungsverhältnisse. Bildfeldwölbung nahezu Null.
Gesichtsfeld ca. 45°. Zum Fadenkreuz umbaubar. Gut geeignet für
Fotografie und hohe Vergrößerungen.
Eudiaskoische O. (Ultima)
Kombination aus Plössl- und Erfle O.. Hohe Randschärfe
und augenfreundliches Einblickverhalten. Großes Gesichtsfeld u. recht
gute Bildfeldebnung.
Super Plössl- und Nagler O.
Bestehen aus bis zu 9 Linsen, sind sehr teuer bei großem
Eigengewicht. Gute Randschärfe und sehr großes Gesichtsfeld.
Das Gesichtsfeld ist nicht ohne Änderung der Einblickposition überschaubar.
LV-O. (Long View)
Kombination eines Plössl-O. und einer Barlowlinse.
Auch bei kurzbrennweitigen O. gutes Einblickverhalten durch großen
Augenabstand zur vorderen Linse. Vorteilhaft für Brillenträger
mit astigmatischen Augenfehlern. Nachteilig ist die schlechte Randschärfe.
Barlowlinse
Die Barlowlinse wird
mit dem Okular am Okularauszug eingesetzt. Die Brennweite des Objektives
wird damit um den aufgedruckten Faktor verlängert und die Vergrößerung
erhöht. Die B. muß farbkorrigiert (sekundäres Spektrum)
sein.
Auswahl der Okulare
Neben der minimalen und maximalen Vergrößerung
ist der scheinbare Gesichtsfelddurchmesser (überschaubare Himmelsauschnitt)
ein wichtiges Maß. Ein großes Gesichtsfeld ergibt eine eindrucksvolle
Abbildung. Der scheinbare Gesichtsfelddurchmesser ergibt sich aus dem Eigengesichtsfeld
oder dem Blendendurchmesser des Okulares.
Tipp: 3 - 4 Okulare sind empfehlenswert. Es soll
die kleinste, mittlere und höchste Vergrößerung möglich
sein.
|
Beispiel: |
Teleskop 114/900mm |
Vergrößerungsbereich: |
18-170fach |
Okularbereich
1,25-Zoll: |
2,5 - 40 mm |
gewählte
Vergrößerung |
Okular |
Eigengesichtsfeld |
wahres
Gesichtsfeld |
36fach |
OR25
mm |
42° |
1,20° |
72fach |
OR12,5
mm |
39° |
0,45° |
112fach |
PL8
mm |
50° |
0,54° |
150fach |
OR6
mm (LV) |
38° |
0,25° |
Die Bedeutung der Austrittspupille
bei der Wahl der min. Vergrößerung
Die Größe der
Augenpupille ist altersabhängig (s. Tab.). Um die volle Leistung des
Teleskops zu nutzen, muss dies bei der Wahl der min. Vergrößerung
(s. Vergrößerung) berücksichtigt werden. Ist die Austrittspupille
des Okulars größer als die Augenpupille des Beobachters, ist
das gleichbedeutend mit der Verwendung eines kleineren Fernrohres.
|
Ortszeitkorrektur
Wir unterscheiden bei der Zeitrechnung zwischen
der wahren und der mittleren Ortszeit. Mittag ist, wenn die Sonne den höchsten Stand über dem
Horizont erreicht hat. Da sich die Erde dreht, ist er bei allen Orten, die auf verschiedenen
Längengraden liegen, unterschiedlich. Die Abweichung beträgt 4 Min. pro Grad. Weil wir aber für
die Abstimmung im täglichen Leben eine einheitliche Zeit benötigen, wurden 24 Zeitzonen eingeführt.
Innerhalb dieser Zeitzonen gilt die gleiche Zeit. Die Mitteleuropäische Zeit (MEZ) ist die
Zeit des wahren Mittags bezogen auf den 15. westlichen Längengrad. (Görlitz) An allen Orten
westlich davon ist der wahre Mittag später. Mein Wohnort liegt 8,574° östlicher Länge.
Der Abstand zum 15. Längengrad (MEZ) beträgt 6,426°. An meinem Wohnort ist der wahre Mittag
daher 25,7 Min. später. (6,426° x 4min/°) Diese Korrektur ist sowohl bei der Zeiteinstellung
auf der drehbaren Sternkarte wie auch bei dem Ablesen einer Sonnenuhr zu berücksichtigen.
Ich muss also von der Uhrzeit auf meiner Armbanduhr ungefähr 26 Min. abziehen, und erhalten
die wahre Ortszeit.
|
|
|