rmek için kullanırlar.

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.

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 formula_1 üzerinden çözme gücünün iki katı formula_2, nesnenin çapı formula_3 ve sabit formula_4 ile çarpılır ve elde edilen sonuç nesnenin görünür çapına formula_5 bölünür.

"Çözme gücü formula_2 aralığın bir birimi olarak dalgaboyundan formula_7 üretilir. 550 nm’nin mm olarak verilişi:
formula_8 " "Sabit formula_4 nesnenin görünür çapı olarak radyanlardan türetilir, Ay’ın görünür çapı radyanlarla formula_10 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.

Atmosfer türbülansı nedeniyle oluşan imaj bulanıklığı ve teleskobun optik kusurları göz ardı edilirse, optik teleskobun açısal çözünürlüğü birincil aynaların ve ışık toplayan merceklerin çapıyla belirlenebilir. (aralık olarak adlandırılır)

Çözünürlük sınırı formula_13 (radyanlar) Rayleigh kriteri olarak şöyle verilir:formula_14.
Dalgaboyu formula_15 ve aralık formula_1. Küçük açılarla görünür bölge (550 nm) için, denklem şu şekilde yazılır:
Burada formula_13 çözme sınırını arcsec olarak vermektedir ve formula_1 milimetre cinsindendir. İdeal bir durumda, çift yıldız sisteminin iki bileşeni çözme sınırı formula_13 ’den daha az bir biçimde ayrıldığı takdirde, ayırtedilebilir. Bu Dawes sınırı olarak bilinmektedir.
formula_21

Eşitlik, her şeyin eşit olduğunu, daha büyük aralıklarda daha iyi açısal çözünmeye sahip olacağını göstermektedir. Çözünürlük bir teleskobun maksimum büyütmesi (ya da “güç”) tarafından verilmez. Maksimum güce yüksek değerler veren piyasadaki teleskoplar zayıf imajlar sunar.
Büyük yer teleskopları için, çözünürlük atmosferik görmeyle sınırlanmıştır. Bu sınır, yüksek dağların zirvelerine, balonlara, yüksekten uçan uçaklara veya uzaya yerleştirilen telekoplarla aşılabilir. Çözme sınırları; yer teleskopları için uyumlu optikler, lekeli imajlar ve şanslı imajlarla aşılabilir.

Bugünlerde, optik teleskopların dizilişiyle aralık sentezini çalıştırmak pratik olmaya başlamıştır. Çok yüksek çözünürlüğe sahip imajlar mesafeli küçük teleskop grupları ile elde edilebilir. Bu teleskoplar özenli denetlenen optik yollarla bağlanmıştır, fakat bu interferometreler yıldızlar gibi parlak nesnelerin görüntülenmesinde veya etkin galaksilerin parlak çekirdeklerinin ölçülmesinde kullanılabilirler.

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 formula_22 ile belirtilir. Bir teleskobun odak oranı nesnenin odak uzaklığının formula_23 sistemdeki aralık noktasının çapı tarafından veya kendi çapına formula_1 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:
formula_25

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.

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 formula_26 bir gözle karşılaştırıldığında, gözlemcinin göz çapının
formula_27 aralığının formula_1 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:
formula_29

Işık toplama gücü iki farklı karşılaştırılan aralığın alanı formula_30 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.

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.

Bir teleskop boyunca görüş alanını görsel büyütme formula_32 teleskopların odak uzaklığı formula_23’nin göz merceği odak uzaklığına formula_34 (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:

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 formula_36 teleskop aralığı formula_1 göz bebeği çıkış çapına formula_38 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 formula_1 kullanılan görsel büyütmeye formula_32 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: 
formula_4