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Das Keplersche Fernrohr (Astronomisches Fernrohr) ist wie das Mikroskop aus 2 konvexen Linsen aufgebaut. Hier muss das Okular allerdings anders angeordnet werden. Da der Gegenstand beim Fernrohr weit entfernt liegt, befindet sich das Zwischenbild nahe hinter dem Brennpunkt des Objektivs, die Brennpunkte von Objektiv und Okular liegen also ungefähr an der selben Stelle, der Tubus beträgt einige Millimeter und ist negativ. Wie beim Mikroskop ist das virtuelle Bild des Okulars umgekehrt. Die Vergrösserung wird beim Fernrohr allerdings nicht auf den Sehwinkel bei der deutlichen Sehweite S bezogen, sondern auf den weit entfernten Gegenstand. Man kann den Mond schlecht in die deutliche Sehweite stellen. Theoretisch gilt
Wir sehen also, dass das Objektiv eine grosse und das Okular eine kleine Brennweite haben sollte. Aus grafischen Gründen betragen die Brennweiten in unserem Applet lediglich f(Objektiv) = 280 mm und f(Okular) = 40 mm, wir erreichen damit nur eine Verstärkung von V = 7. Der Tubus kann um einige Millimeter verändert werden, um die Lage des virtuellen Bildes zu adjustieren. Betrachtungsweisen im Unendlichen (total entspanntes Auge) oder in der deutlichen Sehweite sind damit möglich.
Aufgabe: Im Innern einer Vakuumkammer befindet sich im Abstand a = 400 mm vom Einblickfenster entfernt ein kleiner Gegenstand. Direkt an das Einblickfenster wird ein Keplersches Fernrohr montiert. Der Abstand zwischen Objektiv und Okular (Länge des Fernrohrs) beträgt bei Beobachtung mit völlig entspanntem Auge d = 200 mm. Das Okular hat eine Normalvergrösserung von V2 = 12.
a) Welche Brennweite f1 hat das Objektiv ?
b) Wie gross ist die Gesamtvergrösserung V ?
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22.6.2021 Thomas Unkelbach
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