Der Refraktor ist ein Fernrohrdesign, wie man sich es klassisch vorstellt. Ein langes dünneres Rohr, das in den Himmel zeigt und am unteren Ende den Einblick in Form eines Okularauszuges hat. Grundsätzlich gibt es zwei verschiedene Arten:

1. Das Galilei Fernrohr
2. Das Kepler Fernrohr

Beides sind im Prinzip sehr einfache Systeme, was den Aufbau betrifft. Das Galileisytem besteht vorne aus einer Sammellinse und hinten aus einer Zerstreuungslinse. Diese Systeme kommen aber vorwiegend in Operngläsern zum Einsatz. Da sich aber die Austrittspupille im Inneren des Rohrs (also vor der Zerstereuungslinse) befindet, hat es nur ein kleines und am Rand diffuses Gesichtfeld. Es ist nur für geringe Vergrößerungen gedacht. Der Vorteil ist aber, dass es ein aufrechtes Bild bietet.

Das Keplerfernrohr

Beispiele von Teleskopen dieser Bauart

Das Keplerfernrohr wird auch als astronomisches Fernrohr bezeichnet. Es hat vorne, ebenso wie das Galileisystem, eine Sammellinse. Am hinteren Ende hat es allerdings auch eine Sammellinse. Sie fungiert als Okular. Das Keplerfernrohr erzeugt ein Kopf stehendes Bild. Das Keplerfernrohr erzeugt im Rohr am Brennpunkt ein Zwischenbild. Mit dem Objektivbrennpunkt fällt der Okularbrennpunkt zusammen. Das Okular, das hier die einzelne Sammellinse ist, bietet praktisch ein vergrößertes Abbild des Zwischenbildes.

Die „normalen“ Refraktoren, die es vor allem früher gab, haben einen entscheidenden Nachteil, sie weisen Farbfehler auf, die unter dem Abbildungsfehler chromatische Aberration bekannt sind. Das bedeutet, dass für verschiedene Wellenlängen das Licht unterschiedlich stark gebrochen wird. Blaues Licht wird beispielsweise durch die Linse stärker gebrochen als rotes Licht. Aufgrund dieser Tatsache entstehen unschöne Farbsäume um die Objekte, die man durch ein Fernrohr beobachten möchte. Besonders wenn man dann etwas höher vergrößern möchte, verstärkt sich dieser Effekt noch mal. Und nicht nur das, durch diese Farbfehler kann der Kontrast eines Refraktors extrem heruntergesetzt werden.

Die Lösung

Nun hat man eine Möglichkeit gefunden, diesen Effekt zu minimieren, indem man einen sog. Achromaten konstruierte. Ein Achromat besteht nicht aus einer, sondern aus zwei Linsen im Objektiv, die meist aus Kron und Flintglas bestehen und von ihrer Wirkung eine Plus und eine Minuslinse darstellen.

Bei den Linsen ist Brechungsindex und Dispersion bei beiden Linsen verschieden, so dass man dadurch erreichen kann, dass schon die meisten Farbfehler aufgehoben sind. Trotzdem kann noch ein kleiner Farbfehler festgestellt werden, der sich auch das sekundäre Spektrum nennt. Nun hat man einen Apochromaten entwickelt, der es durch die Kombination mit einer dritten Linse schafft, das sekundäre Spektrum zum Verschwinden zu bringen. Das bedeutet, dass die Optik nun farbrein ist. Da aber solche „echten“ Apochromate relativ selten und dann auch teuer sind, ist man dazu übergegangen auch Achromaten mit einer speziellen Glassorte als Apochromaten zu bezeichnen.

Dies sind die ED-Apochromaten. Eigentlich sind es achromatische Linsenkonstruktionen, deren optische Medien aber aus dem so genannten ED-Glas (extra low dispersion) besteht, welches eine besonders geringe Dispersion aufweist. Hierdurch kann man den Farbfehler sehr weit heruntersetzen. Genau genommen bezeichnet man solche Systeme als Halbapochromaten.

Achromat: Besteht aus zwei Linsen mit Flint und Kronglas. Diese Linsen sind meist so     angeordnet, dass sie einen Luftspalt aufweisen, es gibt allerdings auch verkittete Systeme.

ED-Apochromat: Dieses System ist im Prinzip ein Achromat, wobei eine Linse aus ED-Glas besteht. Sie haben ebenfalls einen Luftspalt. Die Farbfehler sind fast ganz korrigiert.

Flourit-Apo:  Dieser Apo besteht aus zwei verkitteten Linsen, von denen eine aus Fluoritglas besteht. Ähnliche Wirkung, wie bei einem ED.

Apochromat: Dieses System ist ein Vollapochromat, während beide vorigen als Halbapochromat bezeichnet werden. Er besteht typischerweise aus drei Linsen. Die Farbfehler werden hier ganz korrigiert

Die andere Lösung

Eine andere Methode den Farbfehler bei Refraktoren zu verringern besteht darin, dass man Refraktoren wählt, die ein möglichst langes Öffnungsverhältnis aufweisen. Dadurch reduziert sich ebenfalls der Farbrestfehler (oder Farblängsfehler). Allerdings sagt man, dass die Brennweite eines Achromaten das Fünfzehnfache seines Objektivdurchmessers betragen sollte, damit man eine ordentliche farbreine Abbildung bekommt. Das wären allerdings bei einem 100mm Refraktor eine Brennweite von 1500mm f=1:15. Bei einem noch größeren Refraktor, sollte die Brennweite sogar eher noch länger sein.

Da dies aber sehr lange Refraktoren geben würden, die dann auch noch unhandlich sind, verzichtet man oft auf solche Baulängen. Als akzeptabel soll auch dieFormel: akzeptable Brennweite in cm=Öffnung² in cm sein. Somit hat man einen Kompromiss, der aber noch in Ordnung ist. Der 100mm Refraktor hätte dann eine Brennweite von 1000mm oder der 120mm eine Brennweite von etwas unter 1500mm.

Ein billiger Trick

Eine andere Möglichkeit das sog. Sekundäre Spektrum zu verringern, ist der Einsatz von einem Minus-Violett Filter. Einen Gelbfilter kann man auch für die Reduzierung des blauen Saumes und zur Schärfesteigerung verwenden.

Der Refraktor ist ein schönes Instrument, wenn er ordentlich farbkorrigiert ist. Allerdings ist ein großer Refraktor, der auch noch viel Licht bieten soll, relativ teuer und auch sperrig, weshalb die Reflektoren so beliebt sind.

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