Teleskopy zwiększają naszą zdolność widzenia odległych obiektów na wiele sposobów. Po pierwsze, mogą zebrać więcej światła niż nasze oczy. Po drugie, przy pomocy okularu mogą powiększyć obraz. Wreszcie, mogą pomóc w rozróżnieniu obiektów, które znajdują się blisko siebie. To ostatnie ulepszenie nazywa się zdolnością rozdzielczą teleskopu. Ogólnie rzecz biorąc, zdolność rozdzielcza teleskopu wzrasta wraz ze wzrostem średnicy teleskopu.
Aparat do zbierania światła
Rozdzielczość teleskopu zależy od średnicy aparatu zbierającego światło teleskopu, czyli obiektywu. W teleskopie refrakcyjnym soczewka obiektywu jest pierwszą soczewką, przez którą przechodzi światło. W teleskopie zwierciadlanym celem jest zwierciadło główne teleskopu. W teleskopie Schmidta-Cassegraina obiektyw jest jednocześnie zwierciadłem głównym. Wraz ze wzrostem średnicy obiektywu teleskopu zwiększa się rozdzielczość.
Granica dyfrakcji
Stopień, w jakim obiekty mogą być rozdzielone przez teleskop, nazywany jest granicą dyfrakcji. Granica dyfrakcji opisuje najmniejszą odległość kątową między dwoma widocznymi obiektami. Typową jednostką tego pomiaru jest sekunda kątowa. Granica dyfrakcji jest odwrotnie proporcjonalna do średnicy obiektywu teleskopu. Dlatego wraz ze wzrostem średnicy granica dyfrakcji maleje; możesz rozwiązywać coraz mniejsze obiekty za pomocą większych teleskopów.
Długość fali i moc rozdzielcza
Granica dyfrakcji zależy od długości fali zbieranego światła. Przy wyższych długościach fal granica dyfrakcji wzrasta. Innymi słowy, obrazy te nie będą tak wyraźne, jak źródła światła o mniejszej długości fali dla danej średnicy teleskopu. Na przykład obserwacje w bliskiej podczerwieni przez teleskop o długości jednego metra miałyby granicę dyfrakcji wynoszącą 2,5 sekundy kątowej. Z drugiej strony, obserwacje niebieskiego światła przez ten sam teleskop miałyby granicę dyfrakcji wynoszącą 0,1 sekundy kątowej.
Inne ograniczenia
Atmosfera ziemska stanowi przeszkodę optyczną nawet dla największego teleskopu naziemnego. Gdy światło gwiazd i planet przechodzi przez atmosferę, ulega załamaniu. Powoduje to rozmycie obrazu obiektu znane jako „widzenie”. Aby uniknąć komplikacji widzenia, duże teleskopy są zwykle umieszczane na szczytach gór lub, jak w przypadku Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, in przestrzeń.