Exercise:
Konstruiere eine Skizze die erklärt wie ein Teleskop funktioniert!

Solution:
Da der beobachtete Gegenstand z.B. ein Stern sehr weit entfernt ist trifft beim Objektiv praktisch paralleles Licht ein und zwar unter einem kleinen Sehwinkel varepsilon_ verschiedene Punkte des Gegenstandes erzeugen Bündel unter leicht unterschiedlichen Winkeln. Das Objektiv Brennweite f_textOb gross bündelt jedes dieser Parallelbündel in seiner Brennebene zu einem reellen kleinen Zwischenbild. Damit dieses Zwischenbild genau in der Brennebene des Okulars liegt werden die Brennpunkte von Objektiv und Okular zusammengelegt F_textOb' F_textOk -- das Okular Brennweite f_textOk klein wirkt dann wie eine Lupe und erzeugt daraus wieder parallele Strahlenbündel jetzt aber unter einem viel grösseren Winkel varepsilon. Das entspannte Auge sieht dadurch ein virtuelles Bild im Unlichen aber unter deutlich vergrössertem Sehwinkel. center tikzpicturelatex scale. % optische Achse drawgray -.--; % Objektiv bei x gross drawvery thick blue -.--.; drawthick blue . -- -.. .--..; drawthick blue -. -- -.-. -.--.-.; nodebelow at -. Objektiv f_textOb gross; % gemeinsamer Brennpunkt bei x fOb Okular bei x+fOk. filldrawblack circle .pt; nodebelow at -. small F_textOb'F_textOk; % Okular bei x. klein drawvery thick blue .-.--..; drawthick blue .. -- .. ..--..; drawthick blue .-. -- .-. .-.--.-.; nodebelow at .-. Okular f_textOk klein; % einfalles paralleles Buel Achse Winkel -- vom "unteren" Sternpunkt gedacht drawgreen!!black -.--; drawgreen!!black --.; drawgreen!!black .--.; % einfalles paralleles Buel unter kleinem Winkel eps schraeg von oben drawgreen!!black -..--.; % durch Objektiv gebrochen - durch Zwischenbildpunkt bei -? % Bruennbrennpunkt liegt bei x auf Achse fuer den Strahl durchs Zentrum drawgreen!!black .--; % nach dem gemeinsamen Brennpunkt divergiert dieses Buel bis es das Okular trifft drawgreen!!black --..; % durch Okular gebrochen: da Zwischenbild in F_Ok liegt kommt paralleles Buel unter eps raus drawgreen!!black ..--..; % Zwischenbild reell klein umgekehrt bei x Punkt unterhalb Achse draw- thick red dashed ---.; nodebelow at -. small Zwischenbild; nodebelow at -. small reell klein umgekehrt; % Sehwinkel-Markierungen % eps am Objektiv Winkel des einfallen Buels zur Achse drawgreen!!black -. arc :.:.; noderight at -.. small varepsilon_; % eps am Okular Winkel des austreten Buels zur Achse drawgreen!!black . arc ::.; noderight at .. small varepsilon; % Auge rechts vom Okular drawvery thick .. circle .; nodebelow at .. Auge; % Abstandsmarkierung Tubuslaenge draw- colororange -.--.-. nodemidway below small Tubuslänge approx f_textOb+f_textOk; tikzpicture center textbfZusammenfassung des Strahlengangs: enumerate item Vom weit entfernten Gegenstand treffen parallele Strahlenbündel unter kleinem Sehwinkel varepsilon_ auf das Objektiv. item Das Objektiv bündelt jedes Bündel in seiner Brennebene F_textOb' Rightarrow reelles kleines umgekehrtes Zwischenbild. item Das Okular ist so platziert dass F_textOb' F_textOk -- das Zwischenbild liegt also genau in der Brennebene des Okulars Rightarrow das Okular erzeugt daraus wieder parallele Bündel jetzt aber unter dem viel grösseren Winkel varepsilon. item Das entspannte Auge sieht ein virtuelles Bild im Unlichen -- unvergrössert in der Grösse aber stark vergrössert im Sehwinkel. enumerate textbfWinkelvergrösserung Vergrösserungsvermögen: V fracvarepsilonvarepsilon_ fracf_textObf_textOk. Damit die Vergrösserung gross wird braucht ein Teleskop also ein Objektiv mit grosser Brennweite und ein Okular mit kleiner Brennweite -- umgekehrt zum Mikroskop bei dem primär die Abbildungsgrösse nicht der Winkel durch ein kurzbrennweitiges Objektiv vergrössert wird.