1. Die Öffnung bestimmt die Beugungsgrenze

Auch eine fehlerfreie Optik bildet einen Stern nicht als mathematischen Punkt ab. An der kreisförmigen Öffnung wird das Licht gebeugt; im Fokus entsteht ein Beugungsscheibchen. Je größer der freie Durchmesser D, desto kleiner fällt dieses Scheibchen aus.

θ = 1,22 · λ / DRayleigh-Kriterium; λ ist die Wellenlänge, D der freie Öffnungsdurchmesser

Für einen schnellen Vergleich visueller Teleskope wird häufig die Dawes-Näherung verwendet. Sie beschreibt den Winkelabstand zweier gleich heller Sterne, die unter idealisierten Bedingungen gerade noch getrennt erscheinen.

θ ≈ 116 / Dθ in Bogensekunden, D in Millimetern
ÖffnungDawes-GrenzeEinordnung
70 mm1,66″häufig bereits durch Seeing begrenzt
130 mm0,89″mehr Reserve für Doppelsterne und Planetendetails
200 mm0,58″theoretisch stark, aber nur bei ruhiger Atmosphäre nutzbar

Diese Zahlen sind keine Garantie. In einer unruhigen Nacht kann das Seeing die Auflösung auf zwei Bogensekunden oder schlechter begrenzen. Dann zeigt ein größeres Teleskop zwar ein helleres Bild, aber nicht automatisch mehr feine Einzelheiten.

2. Das Lichtsammelvermögen wächst mit der Fläche

Die wirksame Fläche einer kreisförmigen Öffnung wächst mit dem Quadrat des Durchmessers. Für den Vergleich zweier Teleskope genügt deshalb das Verhältnis ihrer Öffnungen.

L₂ / L₁ = (D₂ / D₁)²Vergleich der idealisierten Lichtsammelflächen zweier Öffnungen

Ein 130-mm-Teleskop sammelt gegenüber einem 70-mm-Teleskop theoretisch etwa (130 / 70)² = 3,45-mal so viel Licht. Obstruktion, Reflexionsverluste und Transmission verringern den realen Wert, ändern aber nicht den grundlegenden Zusammenhang.

Bei ausgedehnten Objekten ist eine wichtige Einschränkung nötig: Die wahrgenommene Flächenhelligkeit wird bei visueller Beobachtung durch die Austrittspupille bestimmt. Eine größere Öffnung ermöglicht bei gleicher Austrittspupille vor allem eine höhere Vergrößerung – das Objekt erscheint größer, ohne entsprechend dunkler zu werden.

3. Vergrößerung und Austrittspupille gehören zusammen

V = fT / fOfT ist die Teleskopbrennweite, fO die Okularbrennweite
p = D / VD ist die Öffnung; alternativ gilt p = fO / Öffnungsverhältnis

Ein 130/650-Teleskop liefert mit einem 10-mm-Okular 65-fache Vergrößerung. Die Austrittspupille beträgt dabei 130 / 65 = 2 mm. Wird ein 3-mm-Okular eingesetzt, steigt die Vergrößerung auf rund 217-fach, während die Austrittspupille auf etwa 0,6 mm fällt. Das Bild wird deutlich dunkler und empfindlicher gegenüber Seeing, Fokusfehlern und Augenfehlern.

Die oft genannte Obergrenze von ungefähr dem Doppelten der Öffnung in Millimetern ist nur eine Faustregel für sehr gute Bedingungen. Bei günstigen Einsteigersystemen begrenzen Montierung und Optik die sinnvolle Vergrößerung häufig früher.

Konsequenz für den Kauf

  • Ignorieren Sie beworbene Maximalvergrößerungen, wenn Öffnung und Montierung nicht gleichzeitig genannt werden.
  • Vergleichen Sie zuerst die freie Öffnung und anschließend die Stabilität des Gesamtsystems.
  • Planen Sie Okulare über gewünschte Austrittspupillen, nicht über möglichst hohe Zahlen.
  • Eine größere Öffnung lohnt sich nur, wenn Transport, Auskühlzeit und Aufstellung im Alltag beherrschbar bleiben.

Autor und Redaktion

Björn Graudejus

Ingenieurpädagoge mit den Fächern Fertigungstechnik und Physik; Lehrkraft für Technische Physik. Er prüft technische Herstellerdaten und ordnet sie anhand nachvollziehbarer physikalischer Zusammenhänge ein.

Qualifikation und Arbeitsweise →