Hoe de grootte van een telescoop zijn oplossend vermogen bepaalt

Comstock/Stockbyte/Getty Images

Telescopen vergroten ons zicht op de kosmos op verschillende manieren. Ze verzamelen meer licht dan het menselijk oog, vergroten verre objecten met een oculair en – het allerbelangrijkste – lossen objecten op korte afstand op. Dat oplossend vermogen staat bekend als het oplossend vermogen van een telescoop.

Lichtopvangend diafragma

Het oplossend vermogen is rechtstreeks gekoppeld aan de diameter van het objectief van de telescoop:de lichtopvangende opening. Bij refractors is het objectief de frontlens; bij reflectoren is dit de primaire spiegel; bij de ontwerpen van Schmidt-Cassegrain dient de hoofdspiegel ook als objectief. Naarmate het diafragma groter wordt, neemt ook het vermogen om fijne details te onderscheiden toe.

Diffractielimiet

De resolutie wordt begrensd door de diffractielimiet, die de kleinste hoekafstand tussen twee zichtbare punten vertegenwoordigt. De limiet wordt uitgedrukt in boogseconden en neemt af naarmate de diameter van de opening groter wordt. Grotere telescopen kunnen daarom objecten scheiden die veel dichter bij elkaar lijken.

Golflengteafhankelijkheid

Omdat diffractie schaalt met de golflengte, produceren langere golflengten een hogere diffractielimiet. Een telescoop van één meter bereikt bijvoorbeeld een diffractielimiet van ongeveer 2,5 boogseconden in het nabij-infrarood, terwijl dezelfde opening grofweg 0,1 boogseconden bereikt in blauw licht. Bijgevolg levert hetzelfde instrument scherpere beelden op kortere golflengten.

Atmosferisch zien en locatieselectie

De atmosfeer van de aarde introduceert brekingsturbulentie, gewoonlijk ‘zien’ genoemd, waardoor beelden van sterren vervagen. Om dit te verzachten, bevinden de grootste observatoria op de grond zich op hoge, droge bergtoppen, en in de ruimte gestationeerde platforms, zoals de Hubble-ruimtetelescoop, elimineren atmosferische effecten volledig.