Einführung in die Astronomie Teil 2 - Beobachtungsinstrumente

2.1 Das bloße Auge

Das Auge besteht grob gesprochen aus einer Pupille und der mit lichtempfindlichen Sensoren, den Zäpfchen und den Stäbchen, bestückten Netzhaut.

Der Durchmesser der Pupille bestimmt die Menge des Lichts das auf die Netzhaut gelangt. Am Tage verengt sich der Pupillendurchmesser auf 1 bis 2mm. In der Dunkelheit öffnet sie sich auf maximal 8mm bei jungen Menschen. Im Alter verliert die Pupille die Fähigkeit, sich weit zu öffnen. Die folgende Tabelle gibt an, wie weit sich die Pupillen bei einem Menschen bestimmten Alters noch öffnen.

Alter in Jahren		max. Pupillendurchmesser in mm
20		8.0
30		7.1
40		6.2
50		5.2
60		4.3
70		3.4
80		2.5

Die Zäpfchen sind für das Farbsehen zuständig. Sie sind aber zugleich weniger lichtempfindlich. Die Stäbchen können dagegen noch schwächste Lichteindrücke wahrnehmen, denn sie sind viel lichtempfindlicher als die Zäpfchen. Daher können wir bei Dunkelheit auch keine Farben mehr erkennen ("Nachts sind alle Katzen grau").
Die Zäpfchen liegen vorwiegend an der Stelle der Netzhaut, an denen ein "fixierter" Gegenstand abgebildet wird, der sog. "Fovea". Die Stäbchen sind vorwiegend um die Fovea herum angeordnet ("extrafoveal"). Wenn man schwache Objekte beobachten will, dann sollte man sie nicht direkt anschauen, sondern lieber etwas danebengucken, damit das Objekt auf den lichtempfindlicheren Stäbchen abgebildet wird. Man nennt diese Art des Beobachtens "indirektes Beobachten".
Leider hat diese Beobachtungsmethode auch einen Nachteil: Beim extrafovealen Sehen nimmt die Sehschärfe auf 1/10 ab. Man sollte also nicht damit rechnen, feine Details zu sehen!

Unsere Augen erreichen nicht sofort ihre volle Empfindlichkeit. Man muß ihnen schon etwas Zeit lassen (Dunkeladaption). Die Netzhautempfindlichkeit nimmt innerhalb der ersten 10 Minuten nur wenig zu, steigt aber von der 15. bis zur 25. Minute sehr schnell von 25% auf 80% der Maximalempfindlichkeit. Erst nach ca. einer Stunde haben sich unsere Augen vollständig an die Dunkelheit angepaßt. Möchte man für einen Blick auf eine Sternkarte eine Taschenlampe benutzen, so sollte man unbedingt eine Taschenlampe nehmen, die rotes Licht ausstrahlt. Das hat folgenden Grund: Unsere Augen sind für rotes Licht weniger empfindlich als für weißes. Daher blendet eine rote Taschenlampe nicht so stark wie eine weiße. Das ist wichtig zu wissen, denn sonst ist beim Einschalten der Taschenlampe sofort die Dunkeladaption hinüber, und man kann wieder eine Stunde warten, bevor man die schwächeren Sterne sieht.
Eine rotleuchtende Taschenlampe kann man leicht selber herstellen. Einfach die Taschenlampenbirne mit rotem Nagellack anmalen oder mehrere Stücke rotes Transparentpapier vor die Taschenlampe kleben.

Die Sehschärfe, das sogenannte "Auflösungsvermögen", des menschlichen Auges liegt bei 2 Bogenminuten oder 1/30°. D.h. das Auge kann zwei Sterne gerade noch getrennt wahrnehmen, wenn sie 2' voneinander entfernt sind. Zum Vergleich: Unser Mond hat einen Durchmesser von 30'. Man kann also schon mit bloßem Auge die größten Strukturen auf dem Mond erkennen ( das "Mondgesicht").

Wichtig zu wissen ist auch die Helligkeit der schwächsten mit bloßen Auge noch sichtbaren Sterne: sie liegt in der Regel bei der 6. Größe. Das ist nur ein Durchschnittswert. Im Hochgebirge kann man durchaus noch schwächere Sterne sehen, während man in einer lichtüberfluteten Großstadt hier Abstriche machen muß.

Mehr über das Auge:

• im World wide Web:

  Astronomische Beobachtungen:

  - Naked Eye Stargazing, Learning the Sky
  

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