Zenitspiegel und Umkehroptik

Damit Sie mit einem Refraktor oder Schmidt-Cassegrain-Teleskop entspannt beobachten können, brauchen Sie Zenitspiegel oder Amiciprisma.

Wenn Sie mit einem Refraktor oder Schmidt-Cassegrain-Teleskop in den Himmel schauen, weist der Okularauszug nach unten. Damit Sie sich nicht verrenken oder während der Beobachtung auf dem Boden knien, verwendet man einen Zenitspiegel oder Amici-Prisma. Das Ergebnis: Ein um 90° nach oben gelenkter Strahlengang bietet einen angenehmen Einblick.

Das Prisma hat die Form eines Dreiecks, wie ein Hausdach. Dieses Hausdach ist in 45° so positioniert, dass die Flächen dem Licht entgegenstehen. Wenn ein Lichtstrahl auf eine Fläche trifft, wird er um 90° abgelenkt und gelangt in das Okular.

Ähnlich funktioniert ein Zenitspiegel. Er besteht nur aus einem Spiegel, der im Gehäuse in genau 45° ausgerichtet ist. Somit haben Zenitprisma und Zenitspiegel die gleiche Wirkung.

Vor- und Nachteile im Überblick:

• Der Lichtweg im Prisma ist geringfügig länger
• Minderwertige Prismen können zu Farbfehlern neigen
• Bei Zenitspiegeln ist es wichtig, dass sie über einen hohen Reflektionsgrad verfügen

Wer einmal durch einen Refraktor ohne Prisma geschaut hat, dem wird etwas aufgefallen sein:

Der Refraktor liefert ein Bild, das auf dem Kopf steht. Erst durch die Verwendung eines Prismas oder Spiegels wird das Objekt aufrecht zu sehen sein.

Wenn man sich am Himmel zurechtfinden möchte, können gedrehte Fernrohrbilder irritierend sein. Man schwenkt das Fernrohr dann in eine andere Richtung als man beabsichtigt. Mit ein wenig Übung ist das aber kein Problem mehr.

Refraktor mit gerader Einsicht ohne Zenitspiegel

• Bild steht auf dem Kopf

Refraktor mit 45° Amiciprisma

• Bild ist aufrecht und seitenrichtig

Refraktor mit 90° Zenitspiegel

• Bild ist aufrecht aber seitenverkehrt

Newton-Teleskop

• Bild im Fernrohr steht auf dem Kopf (kein Zenitprisma möglich)

Newton-Teleskop mit Umkehrlinse

• Bild ist aufrecht und seitenrichtig

Schmidt-Cassegrain- und Maksutov-Cassegrain-Teleskop

• Bild steht auf dem Kopf

Schmidt-Cassergrain und Maksutov-Cassergrain mit 90° Zenitspiegel

• Bild aufrecht aber seitenverkehrt

Eine Umkehrlinse hat eine ähnliche Wirkung wie ein Amiciprisma. Auch sie dreht ein auf dem Kopf stehendes Bild wieder aufrecht, so dass man ein astronomisches Fernrohr auch für Erdbeobachtungen einsetzen kann. Dabei ist diese Linse oft keine Einzellinse, sondern ein System aus mehreren Linsen. (In der Regel bestehen sie aus vier Linsen, bei denen jeweils zwei Linsen miteinander verkittet sind. Die verkitteten Systeme bestehen dabei z. B. jeweils aus einer Plankonkarv- und einer Bikonvex-Linse. Beide Systeme ergeben somit jeweils einen Achromaten.) Durch einen definierten Abstand ergibt sich zusätzlich zum umgedrehten Bild ein Verlängerungsfaktor von meist 1,5-fach. Die gröbsten Farbfehler sind hier schon korrigiert.

Allerdings ist dieses Umkehrsystem nur ein Kompromiss. Der Abbildungsmaßstab ändert sich oft in einer ungünstigen Weise. Außerdem sind die Linsen in der Regel nicht vergütet, so dass man mit Lichtverlusten zu rechnen hat. Es gibt jedoch auch hochwertige Systeme, deren optische Qualität gut ist und dessen Linsen vollvergütet sind.