Optik teleskop

Tarihi

Teleskop bir bilim adamının keşfi olmaktan çok optikle ilgilenen bir esnafın buluşudur. Mercek, ışık kırıcı ve yansıtıcıların özellikleri antik çağlardan beri biliniyordu. Nasıl çalıştıkları üzerine bir teoriye göre; antik Yunan felsefecileri tarafından geliştirildi, ortaçağ İslam dünyasında korundu, geniş kitlelere ulaştı ve erken modern çağ Avrupa’sında teleskobun keşfedildiği zamanlarla birlikte çok önemli bir noktaya geldi.  Fakat teleskobun keşfindeki en önemli adım 13. yüzyılda Floransa ve Venedik’te ilk kez büyük gösteriler için mercek üretiminin gelişmesiydi; daha sonraları hem Almanya hem de Hollanda bu gösterilerin merkezi olmuştu. 1608 yılında Hollanda’da ilk kaydedilen optik teleskop ortaya çıktı (ışık kırıcı teleskoplar). Buluş Middleburg’da Hans Lippershey ve Zacharias Janssen’a ve Alkmaar’dan cihaz yapan optikçi Jacob Metius’a aitti.
Galileo ertesi yıl bu tasarımları çok geliştirdi ve genellikle astronomi için kullanılan ilk teleskop ona ait kabul edilir. Galileo’nun teleskobu Hans Lippershey’in dışbükey amaçlı yaptığı mercekler ve içbükey göz mercekleri için kullanıldı ve bu tasarım şu an Galilean teleskobu adını almaktadır. Johannes Kepler, tasarımında dışbükey merceklerde kullanılacak bir geliştirme öne sürdü ve bu teleskop Keplerian Teleskopu adını aldı.
Işık kırıcıların gelişmesindeki en büyük bir sonraki adım 18. yüzyılın başında renksiz merceğin icadıdır. Bu mercekler günümüze kadar daha büyük amaçlar hedefleyen fakat daha küçük cihazların kullanılmasına izin veren Keplerian teleskoplarındaki renk sapmalarını düzeltmektedirler.
Amaçlı merceklerdeki kavisli aynaları kullanan yansıtıcı teleskoplar için, teori pratikten üstün gelmektedir. Merceklerle benzer davranan kavisli aynalar için teorik prensip Alhazen tarafından öne sürülmüştür, Alhazen’in teorileri çalışmalarının Latin tercümelerinde yaygın bir şekilde dağılmıştır. İlerleyen zamanlarda Galileo’nun ışık kırıcı teleskopu keşfinden sonra, Giovanni Franceso Sagredo ve diğerleri kavisli aynaların merceklerle benzer özelliklerde olduklarını bilgileri doğrultusunda öne sürdüler ve imaj oluşturan bir nesne gibi ayna kullanarak bir teleskobun yapım fikrini tartıştılar.  Parabolik aynaların kullanılmasının olası avantajı (öncelikle renk sapmasının eliminasyonu ile küresel sapmanın azalması) yansıtıcı teleskoplariçin önerilen birçok tasarımdı. En dikkate değer olanı James Gregory tarafından 1663’te yayınlanan ve Gregorian teleskopu  olarak adlandırılandır, fakat hiçbir çalışan model inşa edilmemiştir.
Genellikle yansıtaç metal aynaların yapımının zorluğundan ve kötü performansından dolayı 1668’de ilk pratik yansıtıcı Newtonian teleskobunun Isaac Newton’a ait olduğu kabul edilir. Bu aynalar 100 yılı geçkin bir süredir yansıtıcıların daha popüler olması için kullanılıyordu. Yansıtıcı teleskoplardaki birçok gelişme; daha geniş çaplara ve yerçekimi deformasyonunu karşılamada aktif optiklere izin vermesi için 18. yüzyılın parabolik ayna üretiminin mükemmeliyetini, 19. yüzyılın gümüş kaplı cam aynalarını, 20. yüzyılın dayanıklı alüminyum kaplamalarını, parçalara ayrılmış aynaları içerir. 20. yüzyıl ortalarındaki yenilik, bir mercek (düzeltici yüzey) ve temel optik bir eleman olan aynayı kullanan Schmidt fotoğraf makinesi gibi katadiyoptrik teleskoplardı. Genellikle küresel sapma olmaksızın geniş açı görüntülemede kullanılırlardı.
20. yüzyılın sonlarında astronomik görüş problemlerinin üstesinden gelmek için uyarlanabilir optik ve uzay teleskoplarının gelişmesi başladı.

İlkeler

Esas şemada, temel ışık toplayıcı eleman hedef (1) (dışbükey mercek veya içbükey ayna gelen ışığı toplamak için kullanılır), uzak bir nesneden gerçek bir imaj (5) oluşturduğu bir odak düzlemine ışığı odaklar (4). Bu imaj kaydedilebilir veya camı büyütüyormuş gibi davranan gözmerceği boyunca görüntülenir (2). Göz (3) daha sonra nesnenin ters büyük ve sanal imajını (6) görür.

Ters İmajlar

Birçok teleskop tasarımı odak düzleminde ters bir imaj oluşturur; bunlar inverting teleskoplar olarak tanımlanırlar. Aslında, imajı başaşağı çevirir ve soldan sağa döndürür; bu yüzden nesne bütünüyle kendi yönünden 180 derece döner. Astronomik teleskoplarda, dönen görüntü normal olarak düzelmez, çünkü bu durum teleskobun nasıl kullanıldığını etkilememektedir. Ancak, çapraz bir ayna sıklıkla daha uygun bir görüntü konumundaki göz merceğiyle yer değiştirmek için kullanılır. Bu durumda imaj dik hale gelir, fakat hala soldan sağa terstir. Spotting scopes, tek gözlüler, dürbünler ve prizmalar (Porro prizmaları gibi) gibi yer teleskopları veya nesne ve gözmerceği arasındaki röle mercekleri imaj yönünü doğrulamak için kullanılırlar. Galilean ışık kırıcısı ve Gregorian yansıtıcısı gibi ters imajlar oluşturmayan teleskop tasarımları vardır, bunlar erecting telescoplar olarak bilinirler.

Tasarım Farklılıkları

Birçok teleskop türü ikincil veya üçüncül aynalar ile optik yolu katlarlar ya da başka bir yöne çevirirler. (Newton teleskopu, Cassegrain yansıtıcısı veya benzer türler) Bunlar optik tasarımın yapı taşları olabilirler veya daha uygun bir pozisyonda göz merceğini veya dedektörü yer değiştirmek için basitçe kullanabilirler. Teleskop tasarımları özellikle tasarlanan ek mercekleri veya aynaları daha geniş bir görüntüleme alanı sayesinde imaj kalitesini geliştirmek için kullanırlar.

Özellikleri

Tasarım ayrıntıları teleskobun özellikleriyle ve optik olarak nasıl performans gösterdiğiyle ilgilidir. Ayrıntıların birçok özelliği, Barlow mercekleri, yıldız köşegenleri ve göz mercekleri gibi teleskopla birlikte kullanılan alet ve eklentileri değiştirebilir. Bu değiştirilebilir eklentiler teleskobun ayrıntılarını değiştirmez; ancak teleskop özelliklerinin fonksiyonunu değiştirir, genellikle bu fonksiyonlar büyütme, açısal çözünürlük ve FOV’dur.

Yüzey çözünürlüğü

Bir nesnenin en küçük çözünebilir yüzey alanı, optik teleskopla da görüldüğü üzere, çözünebilir sınırlı fiziksel alandır. Açısal çözünürlüğe benzer, fakat tanımı farklıdır: nokta ışıklı kaynaklar arasındaki aralık kapasitesi yerine çözünebilir fiziksel alanla tanımlanır. Özellikleri ifade etmenin bilindik bir yolu, Ay kraterleri ve Güneş lekeleri gibi çözünebilir kapasite özellikleridir. Formülün kullanıldığı gösterim, çapı   üzerinden çözme gücünün iki katı , nesnenin çapı  ve sabit  ile çarpılır ve elde edilen sonuç nesnenin görünür çapına  bölünür.
Çözme gücü  aralığın bir birimi olarak dalgaboyundan  üretilir. 550 nm’nin mm olarak verilişi:  
Sabit  nesnenin görünür çapı olarak  radyanlardan türetilir, Ay’ın görünür çapı radyanlarla  arcsec olarak verilir:
.
550 nm dalgaboyundaki Ay’ı gözlemlemek için aralığı 130 mm’ye sahip bir teleskop örneğinde, şu şekilde verilir:
Nesnenin çapı olarak kullanılan birim, bu birimdeki en küçük çözünebilir özellikler doğurur. Yukarıdaki kilometre ile tahmin edilen örnek, 3.22 km çapındaki en küçük çözünebilir Ay kraterlerini göstermektedir. Hubble Uzay Teleskopu, 2400 mm’lik birincil ayna aralığına sahiptir ve çapı 174.9 m olan Ay kraterlerine veya çapı 7365.2 km olan Güneş lekelerine yüzey çözünürlüğü sağlamaktadır.

Odak uzaklığı ve odak oranı

Optik bir sistemin odak uzaklığı, sistemin ışığı ne kadar güçlü bir şekilde yakınsadığı veya uzaksadığının bir ölçümüdür. Havadaki bir optik sistem için, başlangıçta optik ekseni ayarlanan ışınlar üzerindeki mesafe bir odak yaratır. Kısa odak uzaklığı olan bir sistemin optik gücü uzak odak uzaklığı olan bir sistemden çok daha fazladır. Yani ışınları daha kısa bir mesafe için bir odak sağlayarak daha güçlü büker. Astronomide f-numarası genellikle odak oranı olan  ile belirtilir. Bir teleskobun odak oranı nesnenin odak uzaklığının  sistemdeki aralık noktasının çapı tarafından veya kendi çapına  bölünmesiyle elde edilir. Odak uzaklığı cihazın görüş alanını ve odak uzaklığındaki bir mercek, film tabakasi ya da CCD’de görüntülenen imaj ölçeğini kontrol eder.
Odak uzaklığı 1200 mm ve aralık çapı 254 nm olan bir teleskop örneği:
Sayısal olarak büyük odak oranlarının uzun ya da yavaş olduğu söylenir. Küçük numaralar kısa veya hızlıdır. Bu terimlerin ne zaman kullanıldığını belirlemede hiçbir keskin sınır yoktur, kişi bu durumda kendi belirleyici standartlarını düşünebilir. Modern astronomik teleskoplar arasında, odak oranı f/12’den daha yavaş herhangi bir teleskobun genellikle yavaş (büyük numaralar) olduğu düşünülür ve odak oranı f/6’dan hızlı (küçük numaralar) herhangi bir teleskobun ise hızlı olduğu düşünülür. Hızlı sistemler sıklıkla görüş alanı merkezinden uzak optik sapmaya sahiptirler ve genellikle yavaş olanlardan daha fazla rağbet gören göz mercekleridir. Hızlı bir sistem, yavaş bir sistemden çok belli bir zaman aralığında toplanan daha fazla foton sayesinde astrofotoğrafçılık gibi pratik amaçlar için kullanımlarda sıklıkla gereklidir; çünkü hızlı sistemler daha hızlı sonuca ulaşmak için hızlandırılmış fotoğrafçılığa imkan verir.
Geniş alan teleskopları (astrograflar gibi) uydu rotası ve astreoidlerde, kozmik ışın araştırması ve gökyüzünde astronomik incelemelerin yapılabilmesi amacıyla kullanılır. Düşük f oranına sahip teleskopların optik sapmalarını azaltmak, büyük f oranına sahip teleskopların optik sapmalarını azaltmaktan daha zordur.

Işık toplayıcı güç

Optik bir teleskobun ışık toplama gücü, teleskobun insan gözünden daha fazla ışığı toplamak için kazandığı aralık kapasitesi olarak tanımlanır. Işık toplama gücü en önemli özelliktir. Teleskop, uzaktaki bir nesneden gelen fotonları toplayan bir ışık demeti gibi davranır. Daha büyük bir ışık demeti, belli bir zaman aralığında alınmış çok ışıkla sonuçlanan etkili bir şekilde imajı parlatarak daha fazla foton yakalar. Daha fazla ışık retinaya ulaşsın diye göz bebeklerinin geceleri büyümesinin nedeni budur. Toplayıcı güç  bir gözle karşılaştırıldığında, gözlemcinin göz çapının
 aralığının  ortalama yetişkin bir göz bebeği çapı olan 7 mm'ye bölünmesiyle elde edilen sonucun karesine eşittir. Genç insanlar daha geniş çapa sahiptirler, genellikle 9 mm olduğu söylenir, yani gözbebeği çapı yaşla birlikte azalır.
254 mm bir aralığın ışık toplama gücü 7 mm’lik göz bebeği çapına sahip yetişkin biriyle karşılaştırıldığında şu örnek verilir:
Işık toplama gücü iki farklı karşılaştırılan aralığın alanı  sayesinde teleskoplar arası karşılaştırma yapılabilir.
Işık toplama gücü 25x olan 10 m’lik bir teleskop ile 2 m’lik bir teleskop örneğinde:
Verilen bir alanın araştırılması için, görüş alanı hassas ışık toplama gücü kadar önemlidir. Geniş genel bakışlı araştırma teleskopu gibi araştırma teleskopları sadece hassas ışık toplama gücünden ziyade, ayna alanı ve görüş alanı verimini maksimum noktaya çıkarmayı dener.

Büyütme

Bir teleskop boyunca büyütme, FOV sınırlanırken görüntülenen bir nesnenin büyümesiyle olur. Büyütme genellikle teleskobun optik gücü gibi yanıltıcıdır, özellikleri gözlemlenebilir dünyayı tanımlamak için kullanılmış ve yanlış anlaşılmış bir terimdir. Yüksek büyütmelerde, imaj kalitesi büyük oranda düşer, optik sistemin etkili odak uzaklığını arttıran Barlow merceğinin kullanımı ise düşmüş imaj kalitesini arttırır.
Benzer küçük etkiler, etkili odak uzaklığını arttıran veya azaltan birçok mercek boyunca ilerleyen ışığı kullanan yıldız köşegenler kullanıldığında da oluşabilir. İmajın kalitesi genellikle büyütmeye değil, optik (mercek) kalitesine ve görüntüleme durumlarına bağlıdır.
Büyütme kendini optik özelliklerle sınırlar. Herhangi bir teleskop ya da mikroskop ile pratik maksimum bir büyütmenin ötesinde, imaj ayrıntı göstermeden daha büyük gözükür. Bu durum cihazın çözebildiği en ince ayrıntıyı, gözün görebileceği en ince ayrıntıyla eşleştirebilmek için büyütürken olur. Bu maksimum ötesi büyütme genellikle boş büyütme olarak isimlendirilir.
Bir teleskoptan alınabilecek en fazla detayı elde ederken, gözlemlenen nesne için doğru büyütmeyi seçmek önemlidir. Bazı nesneler düşük güçte en iyi gözükürlerken, bazıları en yüksek güçte çoğu ise ortalama büyütmede iyidir. Büyütme için minimum ve maksimum olmak üzere iki değer vardır. Geniş görüş alanına sahip göz merceği, teleskop üzerinden aynı büyütmeyi sağlarken ona benzer bir diğer göz merceği odak uzaklığını korumak için kullanılabilir. Iyi atmosfer koşullarında çalışan kaliteli bir teleskop için, maksimum kullanılabilir büyütme ışığın kırılması ile sınırlanmıştır.

Görsel

Bir teleskop boyunca görüş alanını görsel büyütme  teleskopların odak uzaklığı  ’nin göz merceği odak uzaklığına  (ya da çap) bölünmesiyle belirlenir. [20][21] Maksimumu göz merceğinin çapıyla sınırlanır.
1200 mm’lik odak uzaklığına ve 3 mm’lik göz merceğine sahip bir teleskobun görsel büyütme örneği verilmiştir:

Minimum

Bir teleskopta en düşük yararlanılan büyütmedir. Parlaklığın azalan büyütme ile artması sınırlıdır ve bu sınır göz bebeği çıkışı olarak tanımlanır. Göz bebeği çıkışı göz merceğinden çıkan ışık silindiridir, büyütmeyi azaltır, göz bebeği çıkışını büyütür. Minimum  teleskop aralığı  göz bebeği çıkış çapına  bölündüğünde hesaplanabilir. [22] Bu sınırlı büyütmeyi azaltmak parlaklığı arttırmaz ve bu sınırda azalan büyütme için hiçbir yarar yoktur. Buna benzer bir şekilde göz bebeği çıkışı hesaplamasında, aralık çapı  kullanılan görsel büyütmeye  bölünür. Minimum değere bazı teleskoplarda ulaşılamayabilir, uzun bir odak uzaklığına sahip bir teleskop olası uzun odak uzaklığı göz merceği gerektirebilir.
254 mm aralık ve 7 mm göz bebeği çıkışı ile en düşük kullanılabilir büyütme örneği için: 

Hatta 254 mm aralıklı ve 36x büyütmeye sahip bir göz bebeği çapı için:

Görüş Alanı

Görüş alanı, bir cihazla ya da çıplak gözle (teleskop ya da dürbünler) herhangi bir zaman diliminde görülen gözlemlenebilir dünyanın boyutudur. Görüş alanında, bir göz merceğinin özelliği veya teleskop ve göz merceğinin birleşiminden elde edilen bir özellik için çeşitli gösterimler vardır. Fiziksel bir sınır, optiğin ışık kırılımı yüzünden FOV’un tanımlanan maksimum bir değerden daha büyük olarak görüntülenemediği bir birleşimden türer.

Açık

Açık FOV teleskobun içine girmeden bir oküler göz merceği boyunca gözlenen gözlemlenebilir dünyadır. Teleskopta kullanılan tüp boyutu genellikle modern teleskoplarda 1.25 veya 2 inç çapıyla sınırlıdır. Büyütmeye ödün vermeden, daha küçük bir FOV ile karşılaştırılan daha geniş bir FOV; aynı büyütmede uçsuz bucaksız gözlemlenebilir bir dünyaya ulaşmak için kullanılabilir. FOV’un artması gözlemlenen nesnenin yüzey parlaklığını düşürür, çünkü toplanan ışık daha geniş bir alana yayılır; yani artan gözlemlenen alan orantılı bir şekilde gözlemlenen nesneyi karanlıkta bırakarak, yüzey parlaklığını düşürür. Geniş FOV göz mercekleri en iyi, düşük büyütmelerde ve büyük aralıklarla çalışırlar. Bir nesnenin göreceli boyutu minimum büyütme veren yüksek karşılaştırmalı standartlarla görüntülenir, minimum büyütme başlangıç için toplamda daha parlak bir imaj verir.

Gerçek

Gerçek FOV bir teleskobun içine yerleştirilmiş oküler bir göz merceği boyunca gözlenen gözlemlenebilir dünyadır. Göz merceklerinin gerçek FOV’unu bilmek çok yararlıdır, çünkü ne gözlendiğini belirlemeye yardımcı bilgisayarla işlenmiş ya da yazdırılmış yıldız tablolarıyla göz mercekleri boyunca ne görüldüğü karşılaştırılarak bulunabilir. Gerçek FOV   büyütme  üzerinden açık FOV’un bir kısmıdır. [20][21]
81.25x büyütmesinde kullanılan 52° açık FOV ile bir göz merceğini kullanan gerçek bir FOV için verilen örnek:

Maksimum

Maksimum FOV, teleskobun optikleri tarafından sınırlanan maksimum yararlı gerçek bir FOV tanımlamasında kullanılan bir terimdir. Maksimumdayken maksimum ötesinde artan bir fiziksel sınırlamadır. Maksimum FOV,  radyandan dereceye dönüştürülen teleskopların odak uzaklığı  üzerinden bir tüp boyutudur .[20][21]
Tüp boyutu 31.75 mm (1.25 inç) ve odak uzaklığı 1200 mm olan bir teleskobun maksimum FOV örneği şöyle verilir:

Bir teleskopla gözlem

Optik teleskopların birçok özelliği vardır ve gözlemin karmaşıklığı göz korkutucu bir iş veya deneyim olarak bulunabilir. Denemeler gözlemlerinizi nasıl maksimum yapacağınızı anlatan temel katkı elemanlarıdır. Pratikte, bir teleskobun sadece iki temel özelliği gözlemin nasıl farklı olacağını gösterir: odak uzaklığı ve aralık. Bunlar optik sistemin bir nesneyi veya bir aralığı nasıl görüntüleyeceğiyle ve bir oküler göz merceği boyunca ne kadar ışık toplayacağıyla ilgilidir. Göz mercekleri daha sonra gözlemlenebilir dünyanın görüş alanının ve büyütmesinin nasıl değişeceğini belirler.

Gözlemlenebilir dünya

Bu terim, gözlemcinin birçok farklı teknik kullanarak bir nesne veya aralığı görüntülediği durumda, bir teleskop kullanılarak neler görülebileceğini tanımlamaktadır. Neyin nasıl görüntülendiğini anlamak görüş alanına bağlıdır. Görüş alanıyla birebir örtüşen boyutta bir nesneyi görüntülemek, iki teleskop özelliği kullanılarak ayarlanır – odak uzaklığı ve aralık, bir oküler göz merceği ile uygun odak uzaklığının (çap) içi içe girmesiyle birlikte. Gözlemlenebilir dünya ve nesnenin açısal çapının karşılaştırılması nesnenin ne kadarını gördüğümüzü gösterir. Ancak, optik sistemle ilişkisi yüksek yüzey parlaklığıyla sonuçlanmayabilir. Gökyüzüyle ilgili nesneler çok uzak mesafeden dolayı genellikle sönüktür ve ayrıntı ışık kırılması veya uygun olmayan optik özellikler tarafından sınırlanabilir.

Görüş alanı ve büyütme ilişkisi

Görüş alanı ve büyütme sağlayan göz merceği ile başlayan optik bir sistem boyunca ne görülebileceğini bulmak, teleskobun göz merceği odak uzaklığına bölünmesiyle elde edilir. Aralığı  130 mm (5") ve  odak uzaklığı 650 mm (25.5") olan Newtonian teleskop gibi bir amatör teleskop örneğini kullanırken, odak uzaklığı  8 mm ve 52°açık görüş alanına  sahip bir göz merceği kullanırız. Gözlemlenebilir dünyada büyütme şöyle verilir:  Gerçek görüş alanı büyütme gerektirir ve formülde açık görüş alanının kendisine bölünmesiyle elde edilir:. Our resulting true field of view is 0.64°
Gerçek görüş alanı sonucu 0.64°dir ve Orion nebulası gibi nesnelerin görüntülenmesine izin verir. Orion nebulasının kendi bütünlüğünün teleskop boyunca görüntülenebilmesi için açısal çapı 65x60 ark dakika ile eliptik bir biçimde ortaya çıkar, nebulanın tümü gözlemlenebilir dünyanın içindedir. Bu gibi yöntemleri kullanmak tüm nesneleri içeren gözlemlenebilir dünyadan emin olarak ya da farklı açılarda görüntülenen nesneleri büyüterek veya küçülterek görüntüleme potansiyelinizi arttırmanızı sağlar.

Parlaklık Faktörü

Herhangi bir büyütmede yüzey parlaklığının önemli ölçüde azalacağını daha uzak ve sönük bir görüntüyle sonuçlanacağını not edin. Sönük görüntü nesnenin daha az görsel ayrıntısıyla sonuçlanır. Madde, halkalar, spiral kuvvetler ve gazlar gibi detaylar nesne veya aralığın eksik görüntüsünü vererek, gözlemciden tamamen gizlenebilir. Fizik bilimi teleskobun minimum teorik büyütmede yüzey parlaklığının %100 olduğunu zorla kabul ettirir. Ancak pratikte, çeşitli etkenler %100 parlaklığa engel olurlar. Bunlar teleskobun sınırlamalarıdır (odak uzaklığı, göz merceği odak uzaklığı gibi) ve gözlemcinin yaşına bağlıdır.
Parlaklık, gözlemcinin göz bebeğine etki eden, yaşın önemli bir rol oynadığı bir faktördür. Yaşla birlikte göz bebeğinin çapı küçülür, genellikle genç bir yetişkin için göz bebeği çapının 7 mm, daha yaşlı bir yetişkin için 5 mm, daha genç bir insan için ise  9 mm olduğu kabul edilir. Minimum büyütme 
 aralığı  gözbebeği  çapına bölünmesiyle elde edilir: 

Problemli bir örnek teorik yüzey parlaklığının %100 olduğu durumda oluşabilir, optik sistemin gereken etkili odak uzaklığı büyük çap ile göz merceği gerektirebilir.
Bazı teleskopların teorik yüzey parlaklığı % 100’e ulaşamaz, bazıları ise çok küçük çaplı göz merceği kullanarak bu değere ulaşabilir. Minimum büyütmeyi elde ederken gerekli göz merceğini bulmak için, teleskobun odak uzaklığının minimum büyütmeye bölünmesiyle elde edilecek bir büyütme formülü ayarlayabiliriz.

35 mm’lik bir göz merceği standart olmayan bir boyuttadır ve satın alınamaz. Bu durumda %100’e ulaşabilmek için standart üretilen 40 mm’lik göz merceklerine gerek duyardık. Göz merceği minimum büyütmeden daha büyük bir odak uzaklığına sahip oldukça, boşa giden ışığın fazlalığı gözlerimize ulaşmaz.

Gözbebeği çıkışı

Büyütmeyi azalttığınızda yüzey parlaklığında oluşan artma sınırlıdır, bu sınır göz bebeği çıkışı tanımı gibidir; bir ışık silindiri göz merceğinden gözlemciye bu işlemi gerçekleştirir. Bir göz bebeği çıkışı planlanan ışığın tümünü almak için çap olarak kendi göz bebeğimizle eşleşmeli ya da ondan daha küçük olmalıdır, büyük bir göz bebeği çıkışı boşa giden ışıkla sonuçlanır. Göz bebeği çıkışı teleskop aralığının  minimum büyütmeye  bölünmesinden türetilebilir. 
Göz bebeği ve göz bebeği çıkışı optik sistemle birlikte hiç boşa giden ışık oluşturmadan, çap olarak neredeyse aynıdır. 7 mm’lik göz bebeği %100 parlaklığın bir kısmını az miktarda düşürür, yüzey parlaklığı  sabit 2 ve göz bebeğinin  karesinden ölçülebilir:
.Buradaki sınırlama göz bebeği çapıdır, şanssız bir sonuçtur ve yaşla birlikte azalır. Bazen gözlemlenebilir ışık kaybı beklenir ve sistem minimum kullanılabilir büyütmeye eriştiğinde, büyütmenin azalması yüzey parlaklığını arttırmaz, yararlı teriminin kullanılmasının nedeni budur.

Hatalı imajlar

Hiçbir teleskop mükemmel imaj oluşturamaz. Şayet yansıtıcı bir teleskop mükemmel bir aynaya sahip olsaydı ya da ışık kırıcı bir teleskop mükemmel merceklere sahip olsaydı, ışık kırıcı aralığın etkileri kaçınılmaz olurdu. Gerçekte, mükemmel aynalar ve mükemmel mercekler yoktur, bu yüzden ışık kırıcı aralığa ek olarak imaj sapmalarının göz önüne alınması gerekirdi. Imaj sapmaları iki ana sınıfa ayrılabilir; tek renkli ve çok renkli. 1857’de Philipp Ludwig von Seidel (1821-1896) birinci dereceden tek renkli sapmaları beş temel sapmaya ayırdı. Bu durum yaygın olarak beş Seidel Sapması olarak bilinmektedir.

Astronomi araştırmalarında kullanılan teleskoplar

Optik teleskoplar, astonomik araştırmalarda 17. yüzyılın başı icatların bulunduğu zamanında kullanılırlardı. Yıllar boyunca ışık kırıcı ve yansıtıcı olarak, ışığın türüne veya imajı elde edilen nesne hatta uzay teleskopları gibi yerleştirildikleri yer gibi optik teknolojiye bağlı olarak birçok teleskop türü inşa edildi. Bazıları solar teleskoplar gibi çalışma biçimine göre sınıflandırılır.