최종 업데이트: 2026-06-16

망원경을 규정하는 세 수

망원경의 성능은 광학 치수의 몇 가지 단순한 비로 귀결된다. 주광학부의 초점거리, 접안렌즈의 초점거리, 구경으로부터 배율, 초점비, 그리고 기기가 보여 줄 수 있는 가장 미세한 세부를 계산할 수 있다.

배율은 물체가 몇 배 크게 보이는지이다:

$M = \frac{f_0}{f_e}$

여기서 $f_0$는 대물 초점거리, $f_e$는 접안 초점거리이다.

초점비는 광학계가 얼마나 "빠른지"를 나타낸다:

$N = \frac{f_0}{D}$

여기서 $D$는 구경 지름이다. 분해능 — 망원경이 분리할 수 있는 가장 작은 각 — 은 도스 한계로 추정한다:

$\theta = \frac{116}{D\,[\text{mm}]}\ \text{arcseconds}$

계산 예시

대물 초점거리 1000 mm, 구경 100 mm인 망원경에 10 mm 접안렌즈를 사용한다:

$M = \frac{1000}{10} = 100\times, \qquad N = \frac{1000}{100} = f/10, \qquad \theta = \frac{116}{100} = 1.16''$

따라서 물체는 100배 크게 보이고, 광학계는 f/10이며, 망원경은 약 1.16각초 떨어진 쌍성을 분리할 수 있다.

접안렌즈 고르기

대물 초점거리는 고정되어 있으므로 배율은 전적으로 접안렌즈가 정한다. 이 망원경에 짧은 6 mm 접안렌즈를 쓰면 167배가, 긴 32 mm 접안렌즈를 쓰면 약 31배가 된다. 관측자들은 천체를 찾는 저배율의 넓은 시야와 달과 행성의 세부를 보는 고배율 사이를 오가기 위해 접안렌즈 몇 개를 갖춘다.

구경이 지배하는 이유

높은 배율을 좇고 싶어지지만, 망원경을 진정으로 제한하는 것은 구경이다. 구경이 클수록 더 많은 빛을 모아 더 희미한 천체를 드러내고, 도스 한계를 통해 더 미세한 세부를 분해한다. 구경 1인치당 약 50배(구경 밀리미터의 2배)를 넘어서면 추가 배율은 흐림을 확대할 뿐인데, 이를 헛배율이라 한다. 100 mm 망원경은 약 200배까지 쓸모가 있으며, 그 너머에서는 상이 선명해지기보다 어두워지고 부드러워진다. 대기도 나름의 한계를 부과한다. 가장 안정된 밤이 아니고서는 난류가 약 1각초보다 미세한 세부를 기기와 무관하게 흐린다.