Die Objektivlinse muß möglichst groß sein, damit sie möglichst viel Licht auffängt und so das Bild lichtstark macht. Viele lichtschwache Sterne werden dadurch sichtbar.
Die Brennweite des Objektives muß möglichst groß sein; das von den Himmelskörpern entworfene Bild, naturgemäß sehr klein, wird um so größer, je größer die Brennweite ist. Das Bild der Sonne (des Mondes) bei 1 m Brennweite hat einen Durchmesser von 9,2 mm (9 mm), bei 5 m Brennweite 46 mm (45 mm), bei 10 m Brennweite 92 mm (90 mm). Betrachtet man diese Bilder von der Mitte der Objektivlinse aus, so sieht man sie unter demselben Winkel wie die Gegenstände selbst. Betrachtet man sie aus der Sehweite von 20 cm, so erscheinen sie schon größer, bei 1 m Brennweite 5 mal so groß, bei 5 m ca. 25 mal so groß. Vom Nahpunkte aus erscheinen sie so vielmal so groß, als die Entfernung des Nahepunktes in der Brennweite enthalten ist, F : n.
Betrachtet man aber diese Bilder mittels einer Lupe (des Okulars), über deren Stellung und Wirkung dieselben Sätze gelten wie früher, so sieht man die Bilder noch mehr vergrößert, noch so vielmal, als die Brennweite der Lupe in der Entfernung des Nahepunktes enthalten ist, n : f, also bei 1 cm Brennweite noch 20 mal größer.
Durch Verbindung beider Sätze erhält man: Das Bild erscheint so vielmal größer, als die Brennweite der Lupe in der des Objektivs enthalten ist. F : f. Sind diese 1 cm und 1 m, so ist die Vergrößerung 100 fach, d. h. der Gesichtswinkel erscheint 100 mal größer; der Himmelskörper erscheint 100 mal näher.
Solche astronomische Fernrohre sind die größten, besten und schärfsten Fernrohre; sie werden auf den Sternwarten zur Beobachtung der Himmelskörper benützt und geben Vergrößerung bis 5000 fach.
Verwandt sind die Ablesefernrohre, wie man sie zum Betrachten fernstehender Maßstäbe (Meßlatten) bei manchen Apparaten (Nivellierinstrumenten) benützt. Sie bestehen aus Objektiv und Okular, geben nur mäßige Vergrößerung und zeigen die Bilder auch verkehrt.
Aufgabe:
141. Bei einem astronomischen Fernrohr ist die Brennweite des Objektives = 90 cm, die des Okulars 4 cm, das Objekt ist 300 m entfernt und 8 m hoch. Wie weit müssen die Linsen voneinander entfernt sein, damit das Bild in der deutlichen Sehweite von 20 cm erscheint, und wie stark ist dann die Vergrößerung?
222. Das terrestrische oder Erd-Fernrohr.
