Het oog en de verrekijker

duistere hobby Honderden amateurastronomen genieten
van de sterrenhemel op een star party in Canada.
Kijktip
HFDST 7
Wie een bril draagt kan die tijdens het
waarnemen beter afzetten. De benodigde
oogcorrectie is ook met de scherpstelling van
de verrekijker te realiseren.
amateursterrenkunde
de sterrenhemel
84
deel 2
Het oog en de verrekijker
S
terrenkunde is een van de weinige wetenschappen
waarin amateurbeoefenaars een belangrijke rol kun­
nen spelen. Tal van nieuwe kometen en supernova’s
zijn door hobbyisten en liefhebbers ontdekt (het woord ama­
teur betekent letterlijk liefhebber) en sommige gevorderde
amateurs leveren zelfs bijdragen aan professionele onder­
zoeksprojecten, zoals de jacht op gammaflitsen (zie pag. 187).
Natuurlijk kan het lezen over sterrenkundig onderzoek of het
waarnemen en bestuderen van de sterrenhemel ook gewoon
een liefhebberij zijn zonder wetenschappelijke pretentie.
Over de hele wereld zijn er honderdduizenden mensen die
regelmatig een verrekijker of telescoop richten op de maan,
de planeten of de sterren, puur om van de verstilde pracht
van de hemellichamen te genieten.
Op zich heb je daar niet eens een optisch hulpmiddel voor
nodig. Het menselijk oog is een geavanceerd ‘cameraatje’
met automatische scherpstelling, automatische belich­
tingscontrole, grote wendbaarheid en een vrij hoge beeld­
scherpte en gevoeligheid.
Het blote oog
Wie de sterrenhemel zonder optische hulpmiddelen bekijkt,
doet waarnemingen met het ‘blote’ of ‘ongewapende’ oog.
Duizenden jaren lang, tot de uitvinding van de telescoop (zie
pag. 24) was dat de enige manier om het heelal te bestude­
ren. Alle kennis die aan het begin van de zeventiende eeuw
beschikbaar was over de kosmos, is verkregen door zorgvul­
dige waarnemingen met het blote oog – een hele prestatie!
Net zoals de lens van een camera een afbeelding van het
gefotografeerde object projecteert op de ccd-chip (of, in een
analoge camera, op de fotografische film), zo projecteert de
ooglens een afbeelding van de waargenomen wereld op het
netvlies
hoornvlies
glasachtig
lichaam
hfdst 7 amateursterrenkunde
netvlies, dat als detector dienstdoet. De scherpstelling wordt
geregeld door een kringspier, die de lens wat platter of boller
kan maken. De belichting wordt geregeld door de pupil, die
als diafragma dienstdoet en automatisch kleiner wordt wan­
neer er veel licht voorhanden is. De gevoelige optiek van het
oog wordt beschermd door het doorzichtige hoornvlies.
Het netvlies bevat lichtgevoelige cellen: de staafjes en de
kegeltjes. De staafjes zijn zeer gevoelig voor kleine hoeveel­
heden licht, maar kunnen geen kleuren onderscheiden. De
kegeltjes zien wel kleur, maar functioneren pas goed als er
voldoende licht voorhanden is. Daarin ligt de oorsprong van
het gezegde ‘In het donker zijn alle katjes grauw’. Het men­
selijk oog heeft een scheidend vermogen (beeldscherpte) van
ongeveer één boogminuut (zie pag. 56).
Grote ogen
lichtstralen
bolle lens
oogzenuw
natuurlijke camera Het menselijk oog werkt als een camera:
de ooglens projecteert waargenomen objecten op het netvlies.
+ + + Bij fotowinkels zijn beugels te koop waarmee een verrekijker op een fotostatief gemonteerd kan worden. Bij het waar-
Een verrekijker (ook wel prismakijker, veldkijker of binocu­
lair genoemd) bestaat in feite uit twee kleine telescoopjes
waarvan de lichtweg is ‘opgevouwen’ met behulp van
weerkaatsende prisma’s. Al het licht dat op de lenzen van
de kijker valt, komt nu in geconcentreerde vorm in het oog
terecht. Daardoor zijn veel zwakkere objecten te zien en is de
beeldscherpte ook groter dan die van het blote oog.
De lichtsterkte en het scheidend vermogen van een ver­
rekijker worden, net als bij een gewone telescoop, volledig
bepaald door de middellijn van het objectief (de hoofdlens,
nemen heb je dan minder last van trillingen. + + +
85
die naar het waargenomen object is gericht). De oculairen (de
ooglensjes) van een verrekijker bepalen de vergroting: gezien
door een verrekijker beslaat het beeld van de maan een groter
deel van het netvlies dan gezien met het blote oog.
Elke verrekijker draagt een aanduiding als 10 x 40 of 7 x 50.
Het eerste getal is de vergroting, het tweede getal de objec­
tiefmiddellijn in millimeters. Deel je de objectiefmiddellijn
door de vergroting, dan heb je een maat voor de lichtsterkte
van de kijker. Een 7 x 50 kijker is dus lichtsterker dan een 10 x
40 kijker (50/7 is groter dan 40/10), ook al heeft hij een zwak­
kere vergroting.
stabiel beeld Moderne verrekijkers hebben soms een
ingebouwde stabilisator, zodat het beeld niet trilt
wanneer de kijker in de hand wordt gehouden.
duitse degelijkheid De lenzenkijker van de sterrenwacht in Straatsburg
jachtinstinct Een oude Amerikaanse spiegeltelescoop
was bij de inauguratie in 1881 de grootste van het Duitse Rijk.
maakt in Arziona jacht op planetoïden.
Kijktip
Let bij het kijken
door een lenzenkijker
eens op de oriëntatie
van het beeld. Als er
geen zenitprisma wordt
gebruikt, zie je alles
ondersteboven!
de sterrenhemel
86
Lenzenkijkers
E
lke telescoop, ook een verrekijker, werkt
volgens hetzelfde principe. Het objectief
bundelt de binnenvallende lichtstralen in
een brandpunt (denk aan een vergrootglas waar­
mee zonlicht zo sterk gebundeld kan worden dat je
er een stukje papier mee in brand kunt steken) en
creëert een klein afbeeldinkje van het waargeno­
men stukje sterrenhemel in het brandvlak. Met het
oculair (een soort loep) wordt dat beeldje in detail bekeken.
In een lenzenkijker is het objectief een bolle lens – in feite
gewoon een vergrootglas – en worden evenwijdige lichtstra­
len in een brandpunt bijeengebracht door de lichtbreking
(refractie) in die lens. Een lenzenkijker wordt daarom ook wel
een refractor genoemd. Omdat die lichtbreking niet voor elke
kleur licht precies gelijk is, bestaat het objectief vaak uit twee
lenzen van verschillende glassoorten, die elkaars beeldfouten
zo goed mogelijk opheffen.
Lenzenkijkers hebben meestal een relatief lange brandpunts­
afstand, waardoor vrij sterke vergrotingen mogelijk zijn.
Ze zijn bij uitstek geschikt voor het waarnemen van kleine
details, zoals oppervlaktestructuren op de maan en de plane­
ten, of voor het waarnemen van nauwe dubbelsterren.
De grootste lenzenkijker ter wereld is die van de Yerkes-ster­
renwacht in de Verenigde Staten, die een objectiefmiddellijn
lic
ht
str
ale
n
deel 2
hfdst 7 amateursterrenkunde
Spiegelkijkers
E
objectief
brandpunt
oculair
bolle lens Het objectief van een
oog
lenzenkijker is een bolle lens, die de
venwijdige lichtstralen kunnen niet alleen gebundeld
worden door de lichtbreking in een bolle lens, maar
ook door gebruik te maken van een holle spiegel. Met
een holle spiegel wordt een gebogen spiegel bedoeld waar­
van het middelpunt dieper ligt dan de buitenrand, zoals een
scheerspiegel. Een scheerspiegel kan dus ook als brandglas
worden gebruikt. Telescopen die een holle spiegel als objec­
tief hebben, worden spiegelkijkers of reflectoren genoemd.
Het probleem bij een spiegelkijker is natuurlijk dat het
brandpunt zich vóór het telescoopobjectief bevindt. Wil je
het beeld in het brandvlak door een oculair bekijken, dan zit
je als waarnemer dus met je hoofd in de weg. Daar zijn ver­
lichtstralen bundelt in een brandpunt.
van 102 cm heeft (zie pag. 28). Beroepsastronomen maken
nauwelijks meer gebruik van lenzenkijkers, maar bij sterren­
kundeamateurs zijn ze nog steeds erg populair.
Omdat refractoren vaak lange kijkerbuizen hebben, vanwege
de lange brandpuntsafstand, zijn ze nogal gevoelig voor
trillingen. Bij de aanschaf van een lenzenkijker is het dan ook
belangrijk goed te letten op de stabiliteit van het statief en de
robuustheid van de eigenlijke montering – de twee loodrecht
op elkaar staande draaiingsassen waarmee de telescoop op
elk gewenst punt aan de hemel gericht kan worden.
+ + + Het goedkoopste telescoopje uit de catalogus van een postorderbedrijf is al van een betere kwaliteit dan de eerste lenzen-
oog
oculair
en
ral
tst
h
lic
objectief
vangspiegel
87
schillende oplossingen voor bedacht. Isaac Newton plaatste
een klein diagonaal spiegeltje in de lichtweg, zodat de
stralenbundel naar opzij werd afgebogen. William Herschel
zette de hoofdspiegel een beetje schuin, zodat het brand­
punt naast de invallende lichtbundel terechtkwam. Nicolas
Cassegrain gebruikte een klein, ietwat gebold spiegeltje om
de lichtbundel weer terug te kaatsen in de richting van de
hoofdspiegel; via een gat in het midden van de hoofdspiegel
kon het beeld dan bekeken worden.
De herscheltelescoop wordt niet veel toegepast, maar new­
tontelescopen en cassegraintelescopen zijn zeer populair in
de amateursterrenkunde. Ook veel professionele spiegeltele­
scopen werken volgens het cassegrainprincipe, of ze maken
gebruik van een combinatie van verschillende technieken.
Spiegeltelescopen hebben vaak een wat grotere objectief­
middellijn dan lenzentelescopen in dezelfde prijsklasse.
De brandpuntsafstand is meestal korter, waardoor ze
lichtsterker zijn en beter geschikt voor het waarnemen van
lichtzwakke, uitgestrekte objecten zoals nevels en sterren­
stelsels. Door de compacte bouw – de lichtweg wordt in feite
opgevouwen – zijn ze bovendien minder trillingsgevoelig en
gemakkelijker te transporteren.
holle spiegel In een spiegelkijker worden de lichtstralen
gebundeld door een holle spiegel, en vervolgens
afgebogen door een vlak vangspiegeltje.
kijker waarmee Galilei zijn ontdekkingen deed. + + +