Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde Ein Teleskop besteht aus … … Optik O Warum benötigt man Gegengewichte? ► Spiegeloptik (Reflektor) ► Linsenoptik (Refraktor) ► Kombination beider Systeme M … Montierung S … Säule ► azimutale Montierung ► äquatoriale Montierung ► Stahl-/Betonsäule ► Holzstativ Bernd Koch www.astrofoto.de --- [email protected] Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde Die Montierung ► äquatoriale Montierung:Vorteil/Nachteil? ► azimutale Montierung:Vorteil/Nachteil? Grafik: Axel Martin, Ruhr-Universität Bochum [1] Bernd Koch www.astrofoto.de --- [email protected] Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde Kleiner Wagen Die äquatoriale Montierung Himmelspol Polhöhe f = geografische Breite f Großer Wagen CFG Wuppertal f = +51° 14‘ Polarstern Motor „Deklination“ Motor „Rektaszension“ f Welche Polhöhe f hat der nördliche Himmelspol am CFG in Wuppertal? Bernd Koch ► Montierung Astro-Physics AP-900 www.astrofoto.de --- [email protected] Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde Mit welcher Geschwindigkeit bewegen sich die Himmelsobjekte SCHEINBAR um die Erde? Wie schnell muss sich ein „Nachführmotor“ in Rektaszension drehen, um die Erdrehung exakt auszugleichen? Antwort: Es kommt auf die Himmelsobjekte an … Motorgeschwindigkeiten für die Beobachtung folgender Objekte: Motor „Deklination“ Motor „Rektaszension“ Planeten, Sterne, Nebel, Galaxien: Siderische Geschwindigkeit („Side“) Mond: Mondgeschwindigkeit („Luna“) Sonne: Sonnengeschwindigkeit („Sol“) Erde: Erdgeschwindigkeit („Stopp“) Bernd Koch ► Montierung Astro-Physics AP-900 www.astrofoto.de --- [email protected] Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde Das Koordinatensystem auf der Erde: Geografische Koordinaten Bernd Koch www.astrofoto.de --- [email protected] Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde Das Koordinatensystem auf der Erde: Geografische Koordinaten Seydlitz Weltatlas Bernd Koch www.astrofoto.de --- [email protected] Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde Das Koordinatensystem auf der Erde: Geografische Koordinaten Bernd Koch www.astrofoto.de --- [email protected] Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde www.baader-planetarium.de/planetarium/planetarium.htm Das Koordinatensystem am Himmel: Himmelskoordinaten Bernd Koch www.astrofoto.de --- [email protected] Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde Übertragung des Koordinatensystems der Erdkugel auf die Himmelskugel: Koordinatensystem auf der Erdoberfläche an den Himmel projizieren: Die äquatorialen Himmelskoordinaten Rektaszension und Deklination ERDOBERFLÄCHE: geografische Länge < == > HIMMEL: Rektaszension ERDOBERFLÄCHE: geografische Breite < == > HIMMEL: Deklination Geogr. Länge wird gemessen in Grad [°] Bogenminute [‘] Bogensekunde [“] Rektaszension wird gemessen in Stunde [h] Minute [m] Sekunde [s] Umrechnung Gradmaß – Stundenmaß: 360° = 24h, 1h = 15°, 1m = 15‘, 1s = 15‘‘ Geogr. Breite wird gemessen in Grad [°] Bogenminute [‘] Bogensekunde [“] Deklination wird gemessen in Grad [°] Bogenminute [‘] Bogensekunde [“] Bernd Koch www.astrofoto.de --- [email protected] Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde Was sind „Rektaszension“ und „Deklination“ eines Himmelsobjekts? Rektaszension Bernd Koch www.astrofoto.de --- [email protected] Wo ist der Nullpunkt? -> nachsehen in Stellarium Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde Welche Himmelskoordinaten Rektaszension (RA, a) / Deklination (DE, d) hat der Ringnebel M57 im Sternbild Leier? Deklination (DE, d) Rektaszension (RA, a) Bernd Koch a = RA = 18h 54m 4s d = DE = +33° 02‘ 59‘‘ Präszisierung: zum Äquinoktium des Datums www.astrofoto.de --- [email protected] Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde Bernd Koch http://de.wikipedia.org/wiki/Newton-Teleskop Wikipedia, www.frank-boelsen.de Das Newton-Teleskop Erfunden von Sir Isaac Newton, 1668 Spiegelteleskop mit zwei Spiegeln Seitlicher Einblick mit Okular Einfache Bauweise Preiswerte Herstellung www.astrofoto.de --- [email protected] Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde Das Newton-Teleskop Einblick Fangspiegel: Schliff der Oberfläche: eben, plan, Planspiegel http://de.wikipedia.org/wiki/Newton-Teleskop Bernd Koch www.astrofoto.de --- [email protected] Hauptspiegel: Schliff der Oberfläche: Parabel, Parabolspiegel Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde Der Refraktor (Linsenfernrohr) Objektiv: Zweilinser -> „Achromat“ , Typ Fraunhofer Dreilinser -> „Apochromat“ ist besser! Okular: Einlinser: viele Abbildungsfehler Ab vier Linsen gute Abbildung Erstes Linsenteleskop: Brillenmacher Hans Lippershey, 1608 (geb. in Wesel/Middelburg) „Galileisches Fernrohr“ (1609) und „Keplersches Fernrohr“ (1611) Einblick am „Ende“ des Teleskops,Vergrößerung des virtuellen Bildes mit Okular (=Lupe) Sehr einfache Bauweise, aber sehr langer Tubus (Länge = Brennweite) Linsenobjektive (Refraktoren) teurer als Spiegelobjektive (Reflektoren) Refraktoren am Schülerlabor Astronomie: Pentax 75, Celestron ED 80/600mm Pentax 75: Brennweite f=500mm | ED 80: Brennweite f=600mm Bernd Koch www.astrofoto.de --- [email protected] Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde Der Refraktor (Linsenfernrohr) Bernd Koch www.astrofoto.de --- [email protected] Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde Das Schmidt-Cassegrain-Teleskop (Celestron 11) DADOS-Spektrograph und Kameras Refraktor Pentax 75 Taukappe C11 Bernd Koch www.astrofoto.de --- [email protected] Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde Das Schmidt-Cassegrain-Teleskop (Celestron 11) Fangspiegel (FS): Durchmesser 95,3mm Hauptspiegel (HS): Durchmesser 280mm Okular Zenitprisma Okularauszug (Scharfstellen) Korrektionsplatte („Schmidtplatte“): Dient zur Korrektur des Strahlengangs -> Verringerung von Bildfehlern Bernd Koch www.astrofoto.de --- [email protected] Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde Das Schmidt-Cassegrain-Teleskop (Celestron 11) HS Okular FS Brennpunkt C11 - Teleskopoptik Ein umgekehrtes, auf dem Kopf stehendes scharfes Bild eines Objekts entsteht im Brennpunkt der Zwei-Spiegel-Optik. Dieses Brennpunktsbild („virtuelle Bild“) wird mit Einer Lupe vergrößert betrachtet. Diese Lupe nennt man Okular. Mit verschiedenen Okularen werden unterschiedliche Vergrößerungen erzielt. Der Abstand vom Hauptspiegel zum Brennpunkt wird Brennweite der Optik genannt. Beim C11 ist die Brennweite 2800 mm. Bernd Koch www.astrofoto.de --- [email protected] Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde Das Schmidt-Cassegrain-Teleskop (Celestron 11) HS Okular FS Brennpunkt C11 - Teleskopoptik Die Vergrößerung V errechnet sich aus: Brennweite des Objektivs 𝑓𝑂𝑏𝑗𝑒𝑘𝑡𝑖𝑣 dividiert durch Brennweite des eingesetzten Okulars 𝑓𝑂𝑘𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑓𝑂𝑏𝑗𝑒𝑘𝑡𝑖𝑣 𝑉= 𝑓𝑂𝑘𝑢𝑙𝑎𝑟 Beispiel: 𝑓𝑂𝑏𝑗𝑒𝑘𝑡𝑖𝑣 = 2800 mm, 𝑓𝑂𝑘𝑢𝑙𝑎𝑟 = 36 mm,V = 2800 mm / 36 mm = 77,8-fach Bernd Koch www.astrofoto.de --- [email protected] Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde Das Schmidt-Cassegrain-Teleskop (Celestron 11) HS Okular 𝐷𝑂𝑏𝑗𝑒𝑘𝑡𝑖𝑣 FS Brennpunkt C11 - Teleskopoptik Blende = Brennweite dividiert durch Eintrittsöffnung Brennweite des Objektivs 𝑓𝑂𝑏𝑗𝑒𝑘𝑡𝑖𝑣 dividiert durch Brennweite des eingesetzten Okulars 𝑓𝑂𝑘𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑓𝑂𝑏𝑗𝑒𝑘𝑡𝑖𝑣 𝐵𝑙𝑒𝑛𝑑𝑒 = 𝐷𝑂𝑏𝑗𝑒𝑘𝑡𝑖𝑣 Beispiel: 𝑓𝑂𝑏𝑗𝑒𝑘𝑡𝑖𝑣 = 2800 mm, 𝐷𝑂𝑏𝑗𝑒𝑘𝑡𝑖𝑣 = 280 mm, Blende 10, oder: f/10, oder Öffnungsverhältnis 1:10 Bernd Koch www.astrofoto.de --- [email protected] Projektkurs Astronomie Q1 - 2012/13 Einführung in die Astronomie/ Teleskopkunde Das Schmidt-Cassegrain-Teleskop (Celestron 11) HS (𝑓1 ) D Okular 𝐷𝑂𝑏𝑗𝑒𝑘𝑡𝑖𝑣 FS (𝑓2 ) Brennpunkt Abbildungsgleichung bei Systemen mit zwei Linsen oder Spiegeln: 1 1 1 𝐷 = + − 𝑓 𝑓1 𝑓2 𝑓1 𝑓2 𝑓1 𝑓2 𝑓 D : Brennweite des Hauptspiegels der C11-Optik (560mm) : Brennweite des Fangspiegels der C11-Optik (-63mm ?) : Brennweite der C11-Optik (2800mm) : Abstand der Hauptebenen der beiden Spiegel (610mm ?) Bernd Koch www.astrofoto.de --- [email protected]