Zuletzt aktualisiert im September 29, 2020
Optische Instrumente sind seit mindestens den frühen 1600er Jahren im Einsatz und ermöglichen es dem Menschen, seine Betrachtungsmöglichkeiten weit über das hinaus zu erweitern, was mit bloßem Auge sichtbar ist. Trotz ihrer offensichtlichen Unterschiede verwenden Teleskope und Mikroskope ähnliche Technologien, um die Sehfähigkeiten des bloßen menschlichen Auges zu verbessern.
Während Teleskope entworfen wurden, um große, entfernte Objekte wie Sterne und Planeten zu betrachten, konzentrieren sich Mikroskope auf die winzigen Details lebender Strukturen wie Bakterien und Viren. Da beide Werkzeuge als Lieblingsinstrumente von Profi- und Amateurwissenschaftlern fungieren, haben uns sowohl Teleskope als auch Mikroskope ein klareres Bild der komplizierten Funktionsweise unserer natürlichen Welt gezeigt.
- Teleskopübersicht
- Arten von Teleskopen
- Anwendungen
- Objektive & Spiegel
- Vergrößerung
- Brennweite
- Okular
- Sichtfeld
- Zubehör und Modifikationen
- Mikroskopübersicht
- Arten von Mikroskopen
- Anwendungen
- Linsen & Lichtquellen
- Vergrößerung
- Brennweite
- Okular
- Zubehör und Modifikationen
- Wann man ein Teleskop benutzt
- Wann verwenden Sie ein Mikroskop
- Preisvergleich
- Teleskop vs Mikroskop: Welches ist das Richtige für Sie?
Teleskopübersicht
Teleskope verwenden Spiegel, Linsen oder eine Kombination aus beiden, um entfernte Objekte zu beobachten. Ursprünglich 1608 in den Niederlanden entwickelt, wurde das Teleskop durch Galileo 1609 bekannter. Er benutzte bekanntermaßen ein Teleskop, um Himmelsobjekte zu beobachten, und sein Vorschlag der Sonne als Zentrum des beobachtbaren Universums war sowohl äußerst einflussreich als auch höchst umstritten.
Arten von Teleskopen
Von ihren bescheidenen Anfängen als einfache Röhre mit Spiegeln zum Sammeln und Fokussieren von Licht haben sich Teleskope zu einer Vielzahl spezialisierter Typen entwickelt. Einige der bemerkenswertesten sind:
- Spiegelteleskope, die gekrümmte Spiegel verwenden, um Bilder zu bilden
- Brechende Teleskope, die Glaslinsen verwenden, um Bilder zu bilden
- Katadioptrische Teleskope, die Spiegel und Linsen in einem Betrachtungsgerät kombinieren
- Röntgen- und Gammateleskope, die sich auf detektion von Licht außerhalb des sichtbaren Spektrums
Anwendungen
Jeder, der sich für Astronomie interessiert, wird mit dem Teleskop vertraut gemacht, da es das Werkzeug der Wahl für Amateur- und Profiastronomen ist.
Durch die Schaffung immer leistungsfähigerer Teleskope, die Bilder von mehr als nur dem sichtbaren Lichtspektrum erzeugen können, haben Wissenschaftler ganz neue Bereiche astronomischer Studien eröffnet, die die Entstehung von Leben im Universum beleuchten.
Zu Hause kann sogar ein einfaches Teleskop verwendet werden, um Planeten, Monde und Sterne am Nachthimmel zu lokalisieren und zu beobachten. Durch die Verfolgung der Bewegung von Himmelskörpern im Laufe der Zeit können Astronomie-Hobbyisten oft näher an die kontinuierliche Bewegung und Veränderung der Welt um sie herum fühlen.
Objektive & Spiegel
Für alle, die ein Teleskop für zu Hause kaufen möchten, ist die Wahl zwischen einem reflektierenden und einem brechenden Teleskop Ihr wichtigstes Anliegen.
Wo Spiegelteleskope Spiegel verwenden, um ihre Bilder zu erzeugen, verwenden brechende Teleskope eine Reihe von Linsen. Bei gleicher Vergrößerungsleistung erzeugen beide Teleskopstile ein vergleichbar klares Bild für Hobbyisten. Da es billiger zu produzieren ist, ist das Spiegelteleskop eine häufigere Wahl für den Heimgebrauch.
Vergrößerung
Die Vergrößerung eines Teleskops wird als Verhältnis zwischen der Länge des Teleskops und der Länge des Okulars ausgedrückt und bestimmt sowohl, wie weit es beobachten kann, als auch wie klar die Bilder sind, die es erzeugt. Durch Anpassen der Größe des Okulars eines Teleskops wird dieses Verhältnis geändert, wodurch eine präzisere Betrachtung in bestimmten Brennweitenbereichen ermöglicht wird.
Brennweite
Um sowohl die Gesamtlänge des Teleskops als auch die Länge des Okulars zu messen, bestimmt die Brennweite (in mm) eines Teleskops das Sichtfeld des Werkzeugs. Für die Astronomie zu Hause bietet ein Teleskop mit einer Brennweite von 70 mm viel Leistung, um einen Großteil des Nachthimmels zu beobachten. Die Brennweite Ihres Teleskops befindet sich normalerweise am Dioptrientubus zwischen dem optischen Tubus und dem Okular.
Okular
Okulare sind das am einfachsten austauschbare Element eines Teleskops und ermöglichen es dem Benutzer, die Gesamtvergrößerung und das Sichtfeld seines optischen Instruments zu ändern. Verschiedene Okulare bieten unterschiedliche Entfernungen des Augenabstands, den Abstand zwischen Ihrem Auge und dem Okular, in dem Sie ein Bild sehen können.
Sichtfeld
Die meisten teleskop okulare werden markiert mit eine anzahl bekannt als die scheinbare sichtfeld, oder AFOV, die ist gemessen in grad. Es stellt dar, wie viel von einem Teil des Nachthimmels das Teleskop möglicherweise sehen kann. Teilen Sie diese Zahl durch die Gesamtvergrößerung des Teleskops, und Sie werden in der Lage sein, das wahre Sichtfeld zu identifizieren, oder wie viele Grad des Himmels tatsächlich durch das Okular Ihres Teleskops sichtbar sind.
Zubehör und Modifikationen
Eine gut gebaute und stabile Montierung ist für den reibungslosen Betrieb eines Teleskops unerlässlich. Entwickelt, um die sperrige Masse eines Teleskops zu unterstützen, ermöglicht der Ständer ein genaues Zielen und hilft, ein klareres Endbild zu erzeugen. Es gibt drei Hauptstile von Teleskophalterungen:
Altazimuthalterungen erzeugen nur vertikale und horizontale Bewegungen mit sich langsam bewegenden Knöpfen, die präzise Einstellungen ermöglichen. Einige Altazimuthalterungen sind jetzt mit computergesteuerten Steuerungen für die programmierbare Beobachtung erhältlich.
Dobson-Montierungen sind eine natürliche Erweiterung der Altazimut-Montierung, die durch eine schwere Plattform am Boden besonders stabil gehalten wird. Sie wurden entwickelt, um übergroße Reflexionsteleskope zu unterstützen und außergewöhnlich klare Bilder zu erzeugen.
Äquatoriale Montierungen ermöglichen eine einfache Verfolgung, wenn sich Sterne und Planeten durch den Nachthimmel bewegen. Einige sind mit einem motorisierten Taktantrieb ausgestattet, der eine konstante Rotation aufweist, die mit der der Erde übereinstimmt, was eine Langzeitbelichtung der Astrofotografie ermöglicht.
Mikroskopübersicht
Abgeleitet von der bescheidenen Lupe, einer gekrümmten Linse, die bereits im 5. Jahrhundert v. Chr. in Griechenland verwendet wurde, sind die heutigen Mikroskope ein technologisches Wunderwerk, das die Betrachtung unglaublich winziger Objekte ermöglicht. Brillen sind ein einfaches Beispiel eines Mikroskops, und die weithin bekannte Sorte wird richtig als Verbundmikroskop bezeichnet.
Seit Mitte der 1600er Jahre werden Mikroskope verwendet, um anatomische Strukturen zu untersuchen, die für das bloße Auge unsichtbar sind. In jüngerer Zeit wurden Mikroskope angepasst, um mehrere Arten von nicht sichtbaren Spektrumenergien zu verwenden, um zunehmend winzige Details der natürlichen Welt zu beobachten.
Arten von Mikroskopen
Mikroskope werden üblicherweise danach kategorisiert, wie sie ihre Bilder erzeugen – über Licht, Photonen, Elektronen oder Rastersonden. Die zwei bekanntesten Arten von Mikroskopen umfassen:
Optische Mikroskope verwenden eine oder mehrere Linsen, um ein vergrößertes Bild einer Probe zu erzeugen, die sich im Sichtfeld des Werkzeugs befindet. Sie verwenden refraktives Glas, um das Licht auf das Auge zu fokussieren, und haben eine praktische maximale Vergrößerungsleistung von 1500x. Optische Mikroskope sind die am weitesten verbreiteten und oft die günstigsten Instrumente in dieser Kategorie.
Elektronenmikroskope fokussieren einen hochenergetischen Elektronenstrahl auf eine Probe und erzeugen in Kombination mit einer magnetischen Linse ein zusammengesetztes Bild. Sie sind in die Kategorien Transmissionselektronenmikroskop (TEM) und Rasterelektronenmikroskop (SEM) unterteilt und können Bilder bis zum 15-Millionen-fachen ihrer Originalgröße vergrößern.
Anwendungen
Mikroskope sind das Werkzeug der Wahl für die Beobachtung von Objekten, die zu klein sind, um mit bloßem Auge gesehen zu werden.
Biologie ist das Haupteinsatzgebiet des Mikroskops, in dem Wissenschaftler die kleinsten anatomischen Details organischer Substanzen untersuchen, um ihre Struktur besser zu verstehen und neue Technologien und Produkte zu entwickeln.
Leistungsfähigere Mikroskope finden sich in der Spitzenforschung der Physik, wo Wissenschaftler die kleinsten bekannten Formen von Materie untersuchen, um Hinweise darauf zu erhalten, wie das Leben entstanden ist und letztendlich die Natur der Realität selbst.
Linsen & Lichtquellen
Durch die Kombination einer Objektivlinse in der Nähe der Probe mit einem Okular am gegenüberliegenden Ende erzeugen zusammengesetzte Mikroskope ein vergrößertes Bild der betreffenden Probe. Fokussiermechanismen ändern die Position der Linsen und ermöglichen so mehrere Vergrößerungsstufen in einem einzigen Gerät.
Bildnachweis: pxhere.com
Vergrößerung
Wenn Sie die Stärke der Objektivlinse mit der Stärke des Okulars multiplizieren, erhalten Sie die endgültige Vergrößerungsbewertung eines Mikroskops, die angibt, wie oft das erzeugte Bild größer ist als die Originalprobe. Übliche optische Mikroskope können Vergrößerungen von bis zu etwa 1500x erzeugen, während Elektronen- oder Rastersondenmikroskope bis zu 1 Million Mal oder mehr vergrößern können.
Brennweite
Gemessen als Abstand zwischen der Objektivlinse Ihres Mikroskops und der Oberseite Ihrer Probe ist die Brennweite eines Mikroskops das, was erforderlich ist, damit ein Bild für ein fokussiertes Mikroskop sichtbar ist. Mit zunehmender Vergrößerung nimmt die Brennweite (und damit das verfügbare Sichtfeld) ab.
Okular
Standard mikroskop okulare für optische mikroskope haben eine 10x vergrößerungs power, obwohl sie können finden spezialisiert okulare von 5x zu 30x. gelegentlich, okulare können enthalten schaum oder weiche kunststoff auge tassen für mehr bequemes betrachten und licht verschmutzung reduktion.
Zubehör und Modifikationen
Aufgrund ihrer umfangreichen Verwendung in einer Vielzahl von wissenschaftlichen Forschungsbereichen gibt es Zubehör, mit dem Sie selbst das grundlegendste Mikroskop für jedes Projekt anpassen können. Linsenöle und Linsenreiniger halten Ihr Okular und Ihre Objektivlinse in Topform, Objektträgerspender können unnötige Verunreinigungen während der Objektträgervorbereitung verhindern, und eine Vielzahl von Glühbirnen kann ein individuelles Endbild erzeugen.
Wann man ein Teleskop benutzt
Wenn Sie daran denken, ein astronomisches Hobby aufzunehmen, ist ein Teleskop die richtige Wahl für Sie. Selbst das grundlegendste Teleskop wurde speziell entwickelt, um entfernte Objekte betrachten zu können, was ein Mikroskop niemals tun kann.
Wann verwenden Sie ein Mikroskop
Erwägen Sie eine Karriere in der Forschung oder interessieren Sie sich nur für die kleinere Seite der Natur? Ein Mikroskop wird Ihr Werkzeug der Wahl sein. Während Teleskope das Betrachten entfernter Objekte ermöglichen, sind Mikroskope darauf spezialisiert, winzige Details der Welt zu vergrößern, die direkt zur Hand sind.
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Preisvergleich
Für alle, die in ein neues Hobby einsteigen möchten, sind die Kosten für den Kauf eines anfängerfreundlichen Mikroskops oder Teleskops ungefähr gleich; Planen Sie etwa 100 US-Dollar für ein Zielfernrohr ein, das gut verarbeitet ist und die Funktionen bietet, die Sie benötigen. Von dort aus ist der Himmel die Grenze dafür, wie viel Sie ausgeben möchten, wobei hochwertige Mikroskope und Teleskope für Bastler leicht 1000 US-Dollar oder mehr kosten.
Teleskop vs Mikroskop: Welches ist das Richtige für Sie?
Obwohl sie auf ähnlichen Basistechnologien aufbauen können, unterscheiden sich die Anwendungen für Teleskope und Mikroskope stark. Suchen Sie ein Tool, mit dem Sie die kleinsten oder die größten Teile der Welt erkunden können? So oder so, Wenn Sie sich mit dem für den Job geeigneten Instrument ausstatten, können Sie einen neuen Teil der Welt um sich herum entdecken.