21-11-09

Hoe werken telescopen?

Verslag van de bijeenkomst van 25 september 2009.

Hoe werken telescopen?


Waarschijnlijk heeft u wel eens op een nacht de hemel ingekeken opzoek naar sterrenbeelden of gewoon sterren of de maan en nu zou u wel eens de sterren of de maan of andere planeten van dichterbij willen zien. Dit kan met een telescoop.

Een telescoop is een apparaat dat u in staat stelt om objecten te vergroten. Er zijn vele verschillende telescopen en vele verschillende prijsklassen. Hoe bepaald u welke telescoop de beste is voor u? en hoe zorgt u ervoor dat u niet teleurgesteld bent als u de telescoop gaat gebruiken om de sterren te observeren?

Een telescoop is een fantastisch apparaat dat de kracht heeft om objecten die ver en ver weg zijn te laten lijken alsof ze heel dicht bij zijn. Telescopen zijn er in verschillende afmetingen en uitvoeringen, van een kleine plastic buis die u kunt kopen in een winkel voor € 1 tot de Hubble Space telescoop die enkele miljarden euro's kost. Amateur telescopen zitten hier ergens tussen in. Ondanks dat ze niet zo goed vergroten als de Hubble telescoop, kunnen ze toch ongelooflijke dingen doen.

Een rondvraag  over de bekendste systemen gaf al snel een verrassend antwoord: We begonnen bij de exotische Kuttertelescoop. We namen de tijd om dit systeem eens door te lichten. De meeste telescopen die u vandaag de dag op internet en de winkels kunt vinden zijn in te delen in drie soorten:

  • de refractor telescoop, deze telescoop heeft lenzen (net als in een verrekijker).
  • de reflector telescoop, deze telescoop heeft spiegels (net als de Kutter).
  • Een combinatie van bovenstaande

Alle drie hebben hetzelfde resultaat, maar werken compleet verschillend.


Een telescoop heeft twee belangrijke kenmerken:  Hoe goed het licht kan verzamelen en hoe goed het kan vergroten.

De kracht van een telescoop om licht te verzamelen hangt helemaal af van de diameter van de lens of de spiegel dat gebruikt wordt om licht te verzamelen. Hoe groter de diameter van de lens of de spiegel hoe meer licht er verzameld kan worden en hoe scherper het uiteindelijke beeld zal zijn die u kunt zien.

De kracht van een telescoop om te vergroten is afhankelijk van de lenzen die de telescoop gebruikt. Het oculair zorgt voor de vergroting. Aangezien vergroting afhankelijk is van het oculair en u het oculair in een telescoop kunt verwisselen en daardoor zelf de vergroting kan bepalen is de diameter van een telescoop veel belangrijker dan de vergroting.


De refractor telescoop gebruikt lenzen om astronomische waarnemingen te doen en wordt ook wel een "lenzentelescoop" of "refractor" genoemd. De Refractor is het eerste optische instrument dat voor astronomische waarnemingen werd gebruikt ergens begin 1600 door Galileo.

afbeelding: Een refractor telescoop (ook wel een lenzentelescoop genoemd)


Voordelen van refractors

  • Geeft goede beelden weer van planeten
  • Planeetdetails worden fantastische weergegeven
  • Goed betaalbaar voor lenzen die kleiner zijn dan 10cm (100mm)

Nadelen van refractors

  • Heeft last van kleurfouten (chromatische aberratie)
  • Erg duur voor lenzen die groter zijn dan 10cm (100mm)
  • Voor het bekijken van nevels is de refractor minder geschikt omdat de lichtopbrengst niet genoeg is.

Wat is een reflector telescoop?


Een reflector telescoop gebruikt spiegels om astronomische waarnemingen te doen en wordt ook wel een "spiegeltelescoop" of "reflector" genoemd. De eerste praktisch toepasbare reflector is ontwikkeld door Sir Isaac Newton in 1668.


Afbeelding:  Design van een reflector telescoop (ook wel een spiegel of Newton telescoop genoemd)

De reflector maakt gebruik van een holle spiegel achterin de telescoop die de invallende lichtstralen terugkaatst en samenbrengt in een brandpunt op een hulpspiegeltje. Het hulpspiegeltje kaatst het licht vervolgens door naar een oculair waardoor u het heelal kunt observeren. Omdat een reflector gebruikt maakt van een "hulpspiegeltje" wordt er vaak gezegd dat een reflector minder presteert dan een refractor omdat er een kleine verstoring opstreed, veel fabrikanten lossen dit echter op door een grotere spiegel achterin de telescoop te plaatsen waardoor deze verstoring geminimaliseerd wordt.


Voordelen van reflectors

  • Reflectors zijn goedkoper dan refractors (indien zelfde grootte)
  • Reflectors hebben geen last van kleurfouten
  • Goed voor "deepsky" observaties

Nadelen van reflectors

  • De telescoop moet zo nu en dan gecollimeerd worden (spiegels goed tegen over elkaar zetten)
  • Omdat er gebruik gemaakt wordt van een "hulpspiegeltje" is er minder detail voor planeten and bij een refractor (lens telescoop)
  • Minder goed voor planeetobservaties.


 Wat is een Maksutov- Cassegrain of een SCT telescoop?


Een Maksutov-Cassegrain telescoop (of een Schmidt-Cassegrain) gebruikt spiegels en lenzen om astronomische waarnemingen te doen en is dus een kruising van de reflector en de refractor. De Maksutov-Cassegrain telescoop is ontworpen door de heer Maksutov rond 1940 in Rusland. De gedachte achter dit type telescoop is om de voordelen van de spiegeltelescoop (reflector) te combineren met de voordelen van de lenzentelescoop (refractor). Er is geprobeerd om een "ideale" telescoop te ontwerpen; een telescoop zonder afbeeldingfouten (chromatische aberratie, die wel aanwezig is bij refractors), een korte gesloten kijkerbuis (makkelijk mee te nemen in de auto), een lange brandpuntsafstand (grotere vergroting) en niet te duur om te produceren.


Afbeelding: Een Maksutov-Cassegrain telescoop (ook wel een catadioptrische telescoop genoemd)


De Maksutov-Cassegrain maakt gebruik van een holle spiegel achterin de telescoop die de invallende lichtstralen terugkaatst naar een dubbel holle lens (de Meniscus-lens). Aan de achterkant van de Meniscus-lens zit een klein laagje aluminium wat weer dienstdoet als een (vang-) spiegel. De vangspiegel (het laagje aluminium achter de holle lens) kaatst het licht weer door naar een gat in de hoofdspiegel naar buiten waardoor het bekeken kan worden door het oculair.
Het voordeel van de Maksutov-Cassegrain is dat het licht eerst door de Meniscus-lens gaat waardoor beeldfouten worden gecorrigeerd.

Voordelen van Maksutov-Cassegrain

  • Goedkope spiegeltelescoop met dezelfde optische kwaliteit als een refractor.
  • Geen zware lange telescoop buizen
  • Geen kleurfouten die een refractor heeft.
  • Een goede "allrounder"
  • Compacte bouw

Nadelen Maksutov-Cassegrain

  • Reflectors zijn relatief goedkoper, er kan dus een grotere diameter reflector gekocht worden ten opzichte van een Maksutov-Cassegrain.
  • De correctie lens aan de voorkant van de Maksutov-Cassegrain heeft de neiging om te beslaan als er geen afdoende maatregelen tegen worden genomen.


Huygens en Ramsden zijn het oudste design. Deze oculairs hebben last van chromatische abberatie (kleurschifting) en worden meestal geleverd bij de goedkoopste en minst effectieve telescopen (ze worden ook wel aangeduid met H oculair of R oculair)

Orthoscopische oculairs zijn uitgevonden door Ernst Abbe in 1880. Deze oculairs hebben 4 elementen en een 45 graden beeldveld, wat soms te klein is. Het optische design is goed waardoor ze een scherp beeld geven. Ze worden beschouwd als zeer goede oculairs om planeten waar te nemen. Orthoscopische oculairs kosten ongeveer tussen de 25 euro en 75 euro per stuk.

Kellner en RKE oculairs hebben drie elementen in hun design en kunnen een 45 graden beeld weergeven met een klein beetje chromatische aberratie (kleurschifting). Ze zijn echter prettig om te gebruiken en werken het beste in telescopen met een grote focus lengte. U krijgt bij deze oculairs waar voor uw geld en ze kosten tussen de 15 en 45 euro per stuk.

Erfle oculairs zijn uitgevonden tijdens de tweede wereld oorlog. Deze oculairs hebben 5 elementen in hun design en heel breed (60 graden) beeldveld. Het probleem is dat ze onderhevig zijn aan spook beelden en astigmatisme, waardoor ze niet te gebruiken zijn voor planeet waarnemingen. Aanpassingen aan Erfle oculairs worden ook wel wide-field oculairs genoemd.

Plössl oculairs hebben vier of vijf elementen in hun design. Ze hebben een 50 graden beeldveld en zijn prettig om te gebruiken (Behalve voor de 10 mm en kortere lenzen). Ze zijn optimaal indien ze tussen de 15 en 30 mm zijn. De kwaliteit is goed, speciaal voor het observeren van planeten. Ze hebben een klein beetje last van astigmatisme, en dan vooral aan de randen van het beeldveld. Dit zijn echter één van de meest populaire oculairs.

Nagler oculairs zijn geïntroduceerd in 1982, en werden destijds geadverteerd als "like taking a spacewalk". Ze hebben een design met zeven elementen met een ongelooflijk breed beeldveld (82 graden). Ze worden alleen geleverd in 2-inch, en zijn zwaar (kunnen tot 1kg wegen) daarnaast zijn ze ook duur.

Barlow lenzen zijn een goedkope manier om de maximale vergroting van een telescoop nog verder te vergroten.

We namen nog even de tijd om over monteringen, focusseerinrichtingen en filters te praten. Monteringen, de bekendste zijn de azimutale en bij nadere beschouwing is dit de meest voorkomende montering. De Duitse, of parallactische montering is eigenlijk hetzelfde als een azimutale, maar dan onder een bepaalde hoek (voor onze regionen is dat 51°). Het voordeel van dergelijke montering is dat er maar op één as gecorrigeerd hoeft te worden.

De exotische monteringen (net als de kijkersystemen) werden ook niet geschuwd. Google maar eens naar "ATM - Robert Ingalls- Springfieldmount"  en je kan een optisch systeem vinden dat de zuil als kijkerbuis gebruikt. Ze waren spitsvondig, vroeger!

Ondanks een zwakke bezetting (de eerste studieavond na de zomerstop) toch nog een boeiend thema aangeraakt.  Een "dank je wel" aan de aanwezigen voor de interactie en nogmaals een dankwoordje aan de voorzitter die met enkele " free drinks"  zijn 75e levensjaar beklonk (en wij met hem!!)                                                                                                  
                                                                                                                        LBe

                                                                                                      

16:46 Gepost door Lambert Beliën | Commentaren (0) |  Facebook | |

De commentaren zijn gesloten.