Zitat von resal:
kann man die Grenzgröße beim Fernglas berechnen?
Ich hab die letzten Tage den Komet C/2012 K5 (Linear)
ca. Mag 8,5-9 noch leicht erkennen können.
Wo liegt die Grenze?
Ich hab ein Canon 18x50 Fernglas.
Hallo Jürgen, mit einem bildstabilisierten 18x50 sollte sogar noch mehr als mag 9 möglich sein. Voraussetzung dafür ist aber ein dunkler Himmel abseits von lichtverschmutzten Städten. Für die Grenzgröße als Funktion von optischer Öffnung und Himmelsqualität kann man unter gewissen vereinfachenden Annahmen eine simple logarithmische Formel herleiten, siehe z.B.
Formel für Grenzgrößenberechnung
oder
Herleitung Formel der Grenzgröße
m_D = m_d + 2.5 lg (
_D/
_d) = m_d + 5 lg (D/d)
dabei ist
m_D = Grenzgröße der Optik mit der Öffnung D
m_d = Grenzgröße des unbewaffneten Auges mit Pupillenöffnung d
_D = Lichtfluss in der Optik
_d = Lichtfluss in der unbewaffneten Pupille
D = Öffnung der Optik
d = Öffnung der unbewaffneten Pupille
Damit ergibt sich folgende Tabelle
D/d .......
_D/
_d ....... m_D - m_d ......... m_D
1 ................. 1 ................. 0.0 ................ 6.0
5 ................ 25 ................ 3.5 ................ 9.5
6 ................ 36 ................ 3.9 ................ 9.9
7 ................ 49 ................ 4.2 ............... 10.2
8 ................ 64 ................ 4.5 ............... 10.5
9 ................ 81 ................ 4.8 ............... 10.8
10 ............. 100 ................ 5.0 ............... 11.0
15 ............. 225 ................ 5.9 ............... 11.9
20 ............. 400 ................ 6.5 ............... 12.5
25 ............. 625 ................ 7.0 ............... 13.0
30 ............. 900 ................ 7.4 ............... 13.4
40 ............ 1600 ................ 8.0 ............... 14.0
50 ............ 2500 ................ 8.5 ............... 14.5
60 ............ 3600 ................ 8.9 ............... 14.9
wobei für die Berechnung der teleskopischen Grenzgröße in der letzten Kolumne ein Wert von m_d = 6.0 mag für das unbewaffnete Auge eingesetzt wurde.
Dabei spielt der Lichtfluss hier nur zum besseren Verständnis der Zusammenhänge eine Rolle. Als Endergebnis der Herleitung ergibt sich die einfache Formel
M_D = m_d + 5 lg (D/d)
wobei "lg" den gewöhnlichen Logarithmus zur Basis 10 bezeichnet, auf Taschenrechnern wird der häufig auch mit "log" bezeichnet. Entscheidend ist also einerseits das Verhältnis D/d von Optik und Pupillenöffnung, und andererseits die durch m_d charakterisierte Himmelsqualität am Beobachtungsort, welche in der englischen Literatur auch als f_st (faintest star) bezeichnet wird.
Für ein Fernglas mit D = 50 mm und eine unbewaffnete Grenzgröße von m_d = 6 mag bei einer dunkeladaptierten Pupillenöffnung von d = 7 mm ergibt sich dann theoretisch:
M_D = m_d + 5 lg (D/d) = 6 + 5 lg (50/7) = 10,3
Es muss dabei allerdings betont werden, dass mit dieser einfachen Formel nur der unterschiedliche Lichtfluss von Optik und unbewaffnetem Auge erfasst wird. Bei stellaren also punktförmigen Objekten kommt bei hohen Vergrößerungen noch ein Kontrastgewinn durch die Abdunklung des Hintergrundes ins Spiel, bei flächigen Objekten wie Galaxien und Kometen bringt das aber nichts, weil für solche Objekte die Flächenhelligkeit von Objekt und Hintergrund sich in gleicher Weise mit der Vergrößerung verändert. Bei genauer Betrachtung können die Zusammenhänge sehr kompliziert werden, siehe z.B.
Bradley E. Schaefer: TELESCOPIC LIMITING MAGNITUDES
und
Grenzgröße bei unterschiedlichem Öffnungsverhältnis
Es gibt aber auch ganz praktische Werkzeuge im Netz, z.B. den
Limiting Magnitude Calculator
wo man alle wesentlichen Parameter nur einzutippen braucht.
Für alle praktischen Belange sollte die oben angegebene Formel oder auch dieser Calculator ausreichen ...
Mit freundlichen Grüßen,
Peter