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Fernrohre/ Ferngläser/ Monokulare: Eigenschaften und Merkmale

Wir haben für Sie recherchiert!

Der Mensch hat schon immer neugierig in den Himmel geschaut. Mit der Entdeckung der Verwendung der Linsenbrechung für ein Fernrohrs gab es einscheidende Veränderungen. Die Wissenschaften, die sich mit der Beobachtung von Sonne, Planeten, Monden und Planetoiden befassen, konnten sich erst durch das Fernrohr entwickeln. Mit der Erfindung des Fernrohrs hat sich das Weltbild der Menschen seitdem stark verändert. Nahezu alle heutigen Erkenntnisse über Monde, Planetoiden, Planeten, Sonnen, Kometen, Nebel usw. haben die Erfindung des Fernrohrs als Grundlage. Und die Erkenntnisse nehmen mit verbesserten Methoden und Geräten weiterhin ständig zu.

Linsen als Grundlage von Fernrohren und Ferngläsern

Der wichtigste Bestandteil von einem Fernrohr ist die Linse (benannt nach der Linsenform der Samen von Schmetterlingsblütlern). Dabei wurde das Prinzip der Linse wahrscheinlich erstmals bei einem Tropfen aus Wasser entdeckt. Bereits im alten Ägypten konnten Glasgegenstände hergestellt werden und dabei wurde entdeckt, dass beim Betrachten dieser Gegenstände bestimmte merkwürdige Verzerrungen beim Hindurchsehen im Zusammenhang mit Licht entstehen. Bereits Claudius Ptolemäus (etwa 85-160 n. Chr.) war der erste, der diese Lichtbrechungen in mit Wasser gefüllten Glaskugeln untersuchte. Bei in Form von mit Wasser gefüllten Glaskörpern fanden auch die ersten Linsen die praktische Anwendung. Hintergrund für die Untersuchungen war die Verstärkung des Kerzenlichts. Dann, um 13.00  wurden die ersten Brillen für schlecht Sehende hergestellt. Dabei haben dann einfache Sammellinsen und Zerstreuungslinsen die Weit- bzw. Kurzsichtigkeit versucht auszugleichen. Das war am Anfang nur sehr ungenau, aber schon viel besser als gar keine Brille. Wenn Sie nicht so gut lesen können und vielleicht schon etwas älter sind: Wie ist es ohne Bille und wie ist es mit einer Brille eines Bekannten, der ebenfalls eine Lesebrille hat. Es ist oft nicht gut, aber es ist besser. Auch die Lesehilfen aus dem Supermarkt leisten schon gute Hilfe - und dass für manchmal nur 1,99 Euro pro Brille.

 

Grundprinzip des Fernrohrs

Die Funktion des Fernrohrs beruht auf der Sehwinkelvergrößerung des einfallenden Lichts. Je weiter entfernt ein Gegenstand vom Betrachter ist, desto kleiner wird der Sehwinkel und desto kleiner wird der Gegenstand. Sofern man also durch geschickte Brechung der Lichtstrahlen den Sehwinkel des einfallenden Lichts vergrößert, so vergrößert sich auch die erscheinende Größe des Gegenstandes. Die vordere Linse des Fernrohrs, auch Objektiv genannt, erzeugt bei der Brennweite ein Zwischenbild, welches durch die Linse beim Auge (das Okular) wie eine Lupe vergrößert wird. 

Geschichtliche Entwicklung

Da man für ein Fernrohr die Zusammensetzung zweier unterschiedlich brechender Linsen benötigt, wurde das erste Fernrohr erst sehr spät Anfang des 17. Jahrhunderts von einem holländischen Brillenhersteller namens Lippershey hergestellt. Er konnte sein Produkt, sein erstes Fernrohr, aber noch nicht verkaufen. Als dann Galileo Galilei (1564-1642) von der Erfindung hörte, baute er sich ein Fernrohr nach und verbesserte es in seinen Strukturen. Er fand einen neuen Einsatzbereich, auf den Lippershey nocht nicht gekommen war, eben die Astronomie. Mit seinem Fernrohr für den Himmel entdeckte er neue Planeten und Monde. Es war zu viel für die Zeit: Wegen der neuen Erkenntnisse wurde er auch der Ketzerei beschuldigt und erlitt einige Qualen. Die Umwelt war noch nicht reif für die Erfindung.

Typen des Fernrohres

Die drei Haupttypen des Fernrohrs mit den beiden unterschiedlichen Linsen heißen: Das astronomische oder Keplersche Fernrohr; Das Das holländische oder Galileiische Fernrohr und das Zugfernrohr. Das Keplersche Fernrohr wurde vom berühmten Johannes Kepler entworfen und wie bei Galileo für Beobachtungen des Himmels und der Himmelskörper genutzt. Durch ein Keplersches Fernrohr sieht man alle Bilder allerdings kopfstehend und seitenverkehrt. In dem Fernrohr befinden sich zwei Linsen. Das sind zwei Sammellinsen, woraus sich das kopfstehende und seitenverkehrte Bild des Fernrohrs ergibt. Das holländische oder Galileiische Fernrohr wurde von einem holländischen Brillenmacher entwickelt und entscheidend von Galilei weiterentwickelt und verbessert. Auch das Holländische Fernrohr besteht aus zwei unterschiedlichen Linsen. Dabei ist aber das Okular eine Zerstreuungslinse und das hat entscheidende Vorteile. Die Zersteuungslinse  hat zur Folge, dass das Bild aufrecht und seitenrichtig wiedergegeben werden kann. Eine enorme Erleichterung für den Seheindruck. Das Zugfernrohr schließlich besteht insgesamt aus drei Sammellinsen. Wegen der dritten Sammellinse wird das Bild wieder aufrecht und seitenrichtig gedreht. Das Zugfernrohr hat den Namen, weil man es auseinanderziehen und zusammenschieben kann. Durch die Längenveränderung des Fernrohrs stellt man das Bild scharf.

Hindernis Luftschicht

Bei allen Teleskopen auf der Erde gibt es den gleichen Mangel. Genaugenommen liegt der Mangel nicht am Teleskop selbst, sondern es ist die Luft, die stört. Die Luft ist zusätzlich in der heutigen Zeit verschmutzt und bewegt sich. Aus diesem Grund erkennt man weit entfernte Sterne nur schwach oder verschwommen oder eben man erkennt die Sterne gar nicht. Das Problem wird verkleinert, ist aber weiterhin vorhanden, wenn die meisten Sternwarten weit entfernt von Großstadtlichtern und Smog dann auf fernen Berggipfeln liegen. Die heutzutage leistungsfähigsten Fernrohre sind deshalb außerhalb der Erdatmosphäre. In der Umlaufbahn um die Erde umkreist deshalb das Hubble-Weltraumteleskop die Erde in 616 km Höhe. Das Hubble-Weltraumteleskop ist ein Spiegelteleskop. Die Spiegel fangen das Bild von den Sternen oder Galaxien ein, auf die das Gerät ausgerichtet ist. Keine Luft und keine Luftverschmutzung stört. Dadurch können die Astronomen 50x schwächere und 10x weiter entfernte Sterne und Galaxien erkennen als mit den besten auf der Erde stehenden Teleskopen. Um die Qualität dieser Bilder zu begreifen zu können kann man sich vorstellen, dass das Hubble-Weltraumteleskop das Licht einer Taschenlampe noch aus 400.000 km Entfernung erkennen könnte. Die Leistungsfähigkeit ist einfach enorm.


28.10.2016

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