Es gibt 2 Arten von Teleskopen. Spiegel- und Linsenteleskope. Auf die hierfür verwendeten Sammellinsen bzw. Hohlspiegel lassen sich in der Regel die gleichen Gesetzmäßigkeiten anwenden. Der Vorteil eines Hohlspiegels gegenüber der Sammellinse ist, dass er keinen Farbfehler besitzt. Ich möchte an diesem Punkt nun auch den Aufbau eines Spiegelteleskops beschreiben, da diese heute bei Hobbyastronomen und insbesondere in der professionell betriebenen Astronomie die gängigen Teleskope sind.
Als erster baute 1616 der Jesuitenpater Nicolaus Zucchius (1586-1670) ein Spiegelteleskop. Das Problem, welches nun beim Hohlspiegel auftrat, war, dass das umgedrehte Bild auf der selben Seite des Spiegels lag, wie das Objekt. Zucchius stellte den Spiegel deshalb etwas schräg, um das Bild nicht zwischen Objekt und Spiegel, sondern etwas abseits des Strahlenganges des zu beobachtenden Objektes zum Spiegel auffangen zu können. Als Okular benutzte er eine Zerstreuungslinse. Das Schrägstellen des Spiegels rief allerdings eine Verschlechterung der Bildqualität hervor. Um dieses Problem zu umgehen, schlug Marinus Mersenne (1588-1648) vor, den Objektivspiegel zu durchbohren und gegenüber von diesem ebenfalls einen kleinen Hohlspiegel mit geringerer Brennweite anzubringen, welcher das Bild dann durch das Loch wirft. Durch das Loch ist dann allerdings nur ein sehr kleines Stück des Gesichtsfeldes zu übersehen, was Mersenne nicht bedacht hatte. Wohl unabhängig davon entwarf der schottische Mathematiker James Gregory (1638-1675) 1660 ein ähnliches Teleskop. In diesem Fall diente der zweite Hohlspiegel aber nicht als Okular, sondern projizierte das Bild in die Nähe der Durchbohrung am ersten Spiegel, wo es dann durch eine Sammellinse beobachtet werden konnte. Bei diesem Teleskop erscheint das Bild nicht auf dem Kopf, wie dies auch bei Fernrohren zur Erdbeobachtung der Fall ist.
Das Spiegelteleskop, welches ich benutze, wurde nach der Vorlage Isaac Newtons (1643-1727) gebaut. Dieser beschäftigte sich zuerst damit, welches Metall sich am besten bearbeiten lasse und gleichzeitig silberweiß sei, damit das Bild möglichst wenig gefärbt erscheint. Er entwickelte eine bronzeähnliche Legierung aus sechs Teilen Kupfer, zwei Teilen Zinn und einem Teil Arsen. Sein erstes Spiegelteleskop stellte Newton Anfang 1668 fertig, welches eine etwa 38-fache Vergrößerung erzielte. Bei seinem Teleskop wurde das von dem Hohlspiegel reflektierte Licht nahe des Brennpunktes von einem Planspiegel rechtwinklig abgeknickt. Das Bild konnte hierdurch nun seitlich des Teleskops von einer Sammellinse aufgefangen werden.
Zur selben Zeit baute der Franzose Cassegrain ein Spiegelteleskop, welches dem von Gregory ähnelte. Allerdings setzte er anstelle des zweiten kleineren Hohlspiegels einen Wölbspiegel, der sich vor dem Brennpunkt des Hauptspiegels befand. Im folgenden brach ein Streit aus, welches der beiden Teleskope nun das bessere sei. Die großen Teleskope, die heute von den Astronomen benutzt werden, sind allerdings nach Newtons Vorbild gebaut.