Les télescopes améliorent notre capacité à voir des objets distants de plusieurs manières. Premièrement, ils peuvent recueillir plus de lumière que nos yeux. Deuxièmement, à l'aide d'un oculaire, ils peuvent agrandir une image. Enfin, ils peuvent aider à distinguer les objets qui sont proches les uns des autres. Cette dernière amélioration est appelée pouvoir de résolution d'un télescope. En général, le pouvoir de résolution d'un télescope augmente à mesure que le diamètre du télescope augmente.
L'appareil de collecte de lumière
Le pouvoir de résolution d'un télescope dépend du diamètre de l'appareil de collecte de lumière du télescope, ou de l'objectif. Dans un télescope à réfraction, la lentille de l'objectif est la première lentille à travers laquelle la lumière passe. Dans un télescope à réflexion, l'objectif est le miroir principal du télescope. Dans un télescope Schmidt-Cassegrain, l'objectif est également le miroir primaire. Au fur et à mesure que le diamètre de l'objectif du télescope augmente, le pouvoir de résolution augmente.
La limite de diffraction
Le degré auquel les objets peuvent être résolus par un télescope est appelé la limite de diffraction. La limite de diffraction décrit la plus petite séparation angulaire entre deux objets visibles. L'unité typique de cette mesure est la seconde d'arc. La limite de diffraction est inversement proportionnelle au diamètre de l'objectif du télescope. Par conséquent, à mesure que le diamètre augmente, la limite de diffraction diminue; vous pouvez résoudre des objets de plus en plus petits avec des télescopes plus grands.
Longueur d'onde et pouvoir de résolution
La limite de diffraction dépend de la longueur d'onde de la lumière collectée. Aux longueurs d'onde plus élevées, la limite de diffraction augmente. En d'autres termes, ces images ne seront pas aussi claires que les sources lumineuses de longueur d'onde inférieure pour un diamètre de télescope donné. Par exemple, les observations dans le proche infrarouge à travers un télescope d'un mètre auraient une limite de diffraction de 2,5 secondes d'arc. Les observations de lumière bleue à travers le même télescope, en revanche, auraient une limite de diffraction de 0,1 seconde d'arc.
Autres limites
L'atmosphère terrestre représente un obstacle optique même pour le plus grand télescope terrestre. Lorsque la lumière des étoiles et des planètes traverse l'atmosphère, elle est réfractée. Cela provoque un flou de l'image des objets connu sous le nom de « voir ». Afin d'éviter les complications de la vue, les grands télescopes ont tendance à être situés au sommet des montagnes ou, comme c'est le cas avec le télescope spatial Hubble, dans espace.