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 (26) Bericht: Hubble läßt grüßen !
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Rohr
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Germany
335 Beiträge

Erstellt am: 13.03.2003 :  18:28:26 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Rohr's Homepage
23. Bericht: Hubble läßt grüßen !

Vorwort: Eine eindeutige Festlegung einer 100% Parabel ist am sichersten in Autokollimation
gegen einen Planspiegel möglich. So jedenfalls macht es ZEISS und viele andere namhafte
Hersteller. Das aus einer solchen Test-Anordnung gewonnene Interferogramm sollte dann
die Grundlage für die PV wave, RMS wave und Strehl-Berechnung sein. Die doppelte Genauig-
keit spricht ebenfalls für dieses Verfahren.

Natürlich kann man bei einiger Sorgfalt - Kurt Schreckling hat dies gezeigt - auch nach dem
Dall-Null-Test in Kompensations auf 100% Parabel prüfen, ja sogar ein Interferogramm
erzeugen, aber nur, wenn man den genauen Ort kennt, wo die Kompensations-Linse stehen
muß. Wenn man diese Bedingung nicht beachtet, wird die Messung falsch und der gemessene
Strehl-Wert hinfällig. Hubble läßt grüßen !

Aus aktuellem Anlaß möchte ich zwei der unterschiedlichen Testverfahren beschreiben, wie
sie bei der Herstellung und Prüfung von Newton-Parabol-Spiegel möglich sind:
A: Die Messung in Autokollimation gegen einen hochgenauen Planspiegel bei doppelter
Genauigkeit, siehe jeweils die Schaubilder
B: Die Messung in Kompensation durch eine hochgenaue plankonvex-Einzel-Linse mit einfacher
Genauigkeit.

In beiden Fällen lassen sich Interferogramme erzeugen, die Ronchi-Test, der Sterntest, der
Foucault-Test der PhasenKontrast-Test, Spalt-Test etc. durchführen mit einem entscheidenden
Unterschied: Während bei der Autokollimations-Messung der Planspiegel für die Parabel der
absolute Null-Punkt darstellt, und so die Parabel absolut auf Null gemessen werden kann,
kann man mit der Kompensation "fließend" messen, also sowohl unterkorrigierte Newtons,
100% Newtons, überkorrigierte und alle Rotations-Hyperboloide, wie sie bei RC-Systemen
erforderlich sind. Damit hat man zwei unterschiedliche Meßverfahren mit unterschiedlicher
Genauigkeit und unterschiedlicher Aussagekraft, und man muß natürlich wissen, nach welchem
Verfahren der Strehl-Wert eines Spiegels ermittelt worden ist, um seine Genauigkeit ein-
schätzen zu können.

Nun haben offensichtlich nicht alle Spiegelschleifer den dafür notwendigen Planspiegel für die
Prüfung ihrer Newton-Spiegel, und behelfen sich u.a. mit der Kompensations-Methode. Die
wäre, wenn man die Sorgfalt von Kurt Schreckling zugrunde legen würde, eigentlich aus-
reichend, um eine 100% Parabel zu erzielen. Unter anderem auch deswegen, weil man ja
einen Spiegel auch sehr genau am Himmel prüfen kann, wie es beispielsweise Stathis
Kafalis vormacht. Offensichtlich gibt es aber in Europa noch nicht einen einheitlichen
Konsenz, weshalb diese Diskussion durchaus nützlich sein kann. Das nachfolgende Beispiel
soll den Sachverhalt etwas deutlicher durch Test-Bilder beleuchten.

01 100% Parabel in Autokollimation messen im Doppel-Paß



01 Hierfür ist ein absolut genauer Planspiegel nötig. Am besten aus der Werkstatt der Firma
Zeiss, wie in meinem Fall, mit einem eindeutigen Certifikat und dem Zeiss-Stempel auf der
Rückseite. Der PV-Wert der Wellenfront muß unter L/10 liegen, weil über diesen Planspiegel
keine gravierenden Fehler eingeführt werden dürfen. Wie man diesem Schaubild entnehmen
kann, sitzt die Lichtquelle, ein 12 mü heller künstlicher Stern, hinter dem Planspiegel. Das
"Stern"-Licht fällt durchs Loch des Planspiegels auf den Prüfling, also genau umgekehrt wie
normal, wird zum Planspiegel geschickt, in sich reflektiert, und gelangt ein 2.tes Mal auf den
Prüfling, der das Lichtbündel wieder fokussiert, ein bißchen neben der usprünglichen
Lichtquelle. Das geht auch mit einem Lichtspalt, und man hat erheblich mehr Licht z.B. für
den PhasenKontrast-Test.

02 Ein unterkorrigierter Spiegel im PhasenKontrast-Test



02 Neben der Flächenstruktur läßt dieser Foucault-ähnliche Test die tiefste Stelle bei ca. 80%
erkennen. Von dort steigt zur Mitte hin ein flacher Kegel an, und auch der Rand wölbt sich
leicht nach oben. Diese Topografie findet ihre Entsprechung beim Interferogramm, das bei
unterkorrigierten autokollimations-gemessenen Spiegeln ein flaches "W" zeigt und damit die
Unterkorrektur offenbart. Warum das so ist, kann man bei Bild 06 studieren.

03 Ronchi-Gramm intrafokal 13 lp/mm in Autokollimation



03 Intrafokal zeigt die kissenförmige Verzeichnung der Ronchi-Linien bei der Autokollimations-
Anordnung sehr schnelle die Unterkorrektur an, in diesem Falle erheblich. Ein weiteres Indiz
für den Sachverhalt.

04 Das flache "W" läßt UNterkorrektur erkennen



04 Ich habe eine Zeitlang gebraucht, um bei gleicher Interferometer-Einstellung aus den
Interferenz-Streifen die Korrektur ablesen zu können. Man begreift es besser wenn man
zunächst von der Sphäre ausgeht. Ein perfekter Kugelspiegel hat völlig gerade Streifen
mit genau gleichen Abständen. Von dieser Situation muß man ausgehen. Sie wird im
übernächsten Bild genauer beschrieben. Bei diesem Bild es es wichtig, daß das "W" möglichst
symmetrisch erscheint, da sonst im Testaufbau noch eine Koma erkennbar wäre, aber
auch ein möglicher Astigmatismus. Beides kann nicht immer sauber voneinander getrennt
werden.

05 Vorsichtige Auswertung der 3 mittleren Interferenz-Streifen.



05 Um eine Koma zu unterdrücken, die sich senkrecht zu den Interfrerenz-Streifen mit
größer werdenden Streifenabständen bemerkbar machen würde, werte ich in kritischen
Fällen nur die mittleren Streifen auf, um mich nicht dem Vorwurf auszusetzen, ich hätte den
Spiegel schlechter bewertet, als er tatsächlich ist, weil in meiner Messung noch Rest-Koma
stecken würde, die man mangelnder Justage des Testaufbaues zuordnen muß. Damit
werte ich nach einem ähnlichen Verfahren aus, wie das beim Foucault-Test oft gemacht
wird. Wobei ich immer noch eine Fläche messe, während Foucault oder Caustik nur auf
einer Linie durch die opt. Achse mißt, und behauptet, der Spiegel sei rotations-symmetrisch.
Möglicher Astigmatismus wird bei dieser Interpretation negiert. Trotzdem läßt sich eines
sicher behaupten, daß die Unterkorrektur bei ca. L/2 wave liegt und der RMS-Wert bzw.
auf Strehl umgerechnete Wert bei 0.64 Strehl liegt nach der Näherungs-Formel:
Strehl = 1 - (2*Pi*RMS)^2 für kleine RMS-Werte.

06 Die Parabel aus dem Krümmungsmittelpunkt



06 Bei diesem Interferenz-Streifenbild sieht man "M"-förmig "verbogene" Streifen. Weil dieses
I_Gramm aus dem Krümmungsmittelpunkt gemacht wurde, ist gegenüber der Kugel mit
ihren geraden und parallelen Streifen dieser Spiegel hemmungslos überkorrigiert, wie jeder
weiß, der schon einmal einen Kugelspiegel parabolisiert hat: Man legt die Mitte tiefer. Weil
jedoch das Interferogramm fokussiert werden kann, legt man die Streifen so, daß nicht nur
die Vertiefung zu sehen ist, sondern fokussiert auf die 0.707 Zone und hat so Rand-Mitte-Rand
auf einer Linie durch die Mitte und das Kurvenmaximum bei 0,707 vom Durchmesser.
Auch damit könnte man eine Parabel auf Null prüfen, mit dem großen Vorteil, keine Hilfs-
Optik zu benötigen, leider auch nur bei einfacher Genauigkeit. Ich fand jedoch bisher keinen
Programmierer, der mir dieses mathematische Problem umgesetzt hätte. Zurück zu Bild 4
läßt sich also über diesen Umweg zeigen, daß das I_Gramm von Bild 4 zu einem unterkorri-
gierten Spiegel gehört.

07 Der gleiche Spiegel aus der Sicht einer Kompensations-Messung.



07 Zunächst zeigt das Schaubild das Prinzip einer Kompensations-Messung. Man prüft ein
wenig in der Nähe des Krümmungs-Mittelpunktes der Parabel. Und weil die Plankonvex_linse
in den Testaufbau eine der Parabel gegenläufige sphärische Aberration einführt, gibt es einen
bestimmten Abstand, bei dem sich dieser Fehler von Linse und Newton-Spiegel gegenseitig
kompensiert. Und wenn ein Spiegel keine weiteren Fehler hat, dann erscheint er in dieser
Meßanordnung perfekt. Dann ist ein unterkorrigierter Spiegel ebenso perfekt, wie ein über-
korrigierter, wie eine 100% Parabel, wie ein x-beliebiger Hyperbol-Spiegel. Dieses Meßverfahren
erkennt man daran, daß die Mitten-Abschattung durch das Planspiegel-Loch fehlt

08 Die Unterkorrektur ist verschwunden



08 Mit einiger Sorgfalt lassen sich nun alle Ungereimtheiten "weg-kompensieren" und man
bekommt ordentliche Interferogramme. Wobei ich bei diesen Messungen 650 nm Laserdioden
verwendet habe und nicht im Traum daran dachte, daß das ein Diskussions-Gegenstand
werden könnte. Da hätte ich mich etwas mehr um die Bildqualität bemüht.

09 Weniger Streifen ergibt höhere Auswert-Genauigkeit



09 Interferogramme mit vielen Streifen täuschen das Auge. Es ist bereits ein Qualitäts-
Merkmal, wenn ein Interferogramm wenig Streifen überhaupt zuläßt: Die Auswert-Genauigkeit
nimmt zu. Schon deswegen wichtig, um dem Spiegelhersteller kein Unrecht zu tun. Als
Kunde vergißt man oft, wieviel Schweiß und Gribs hinter einem Parabol-Spiegel stecken.
Es sollt also auch die Leistung, die hinter einem Spiegel stecken, richtig gewürdigt werden,
besonders, wenn die Preise sehr kundenfreundlich sind.

10 Der "Lohn" des Kompensations-Verfahrens



10 MIt diesen Meßwerten ist zumindest die Psyche des Sternfreundes zufriedengestellt, obwohl
der Spiegel immer noch unterkorrigiert ist. Da setzt nun die Diskussion an, bei welchem Glas-
Substrat welche Unterkorrektur sinnvoll ist. Selbst Pyrex verträgt noch eine zarte Unterkorrektur.
Bei Temperatur-Differenzen von nur 3-4 Grad Celsius zwischen Spiegelfläche und Spiegel-
Rückseite ändert sich bereits meßbar der Strehl, wie im Testbericht Nr. 20 gezeigt werden
konnte. Die Frage der Unterkorrektur ist also substrat-abhängig und kann gar nicht so
einfach beantwortet werden. Spätestens jedoch, wenn man Zerodur-, Sital- oder Low
Expansion Material als Spiegelträger benutzt, dann sollte die Parabel möglichst bei 100%
liegen und einen darauf bezogenen Strehl.

Fazit: Eine eindeutige Festlegung einer 100% Parabel ist am sichersten in Autokollimation
gegen einen Planspiegel möglich. So jedenfalls macht es ZEISS und viele andere namhafte
Hersteller. Das aus einer solchen Test-Anordnung gewonnene Interferogramm sollte dann
die Grundlage für die PV wave, RMS wave und Strehl-Berechnung sein. Die doppelte Genauig-
keit spricht ebenfalls für dieses Verfahren.

Natürlich kann man bei einiger Sorgfalt - Kurt Schreckling hat dies gezeigt - auch nach dem
Dall-Null-Test in Kompensations auf 100% Parabel prüfen, ja sogar ein Interferogramm
erzeugen, aber nur, wenn man den genauen Ort kennt, wo die Kompensations-Linse stehen
muß. Wenn man diese Bedingung nicht beachtet, wird die Messung falsch und der gemessene
Strehl-Wert hinfällig. Hubble läßt grüßen !

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Bearbeitet von: Rohr am: 07.06.2003 10:48:41 Uhr

KaStern
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Bhutan
2469 Beiträge

Erstellt  am: 13.03.2003 :  21:59:48 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Wolgang,

ich finde es sehr gut,daß du den Einfluß verschiedener Testverfahren hier am Beispiel einmal so detailliert darstellst.
Durch die Ausführlichkeit deines Beitrages kann sich auch der interessierte Laie leicht mit der Problematik vertraut machen.

MfG,Karsten

Bearbeitet von: am:
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Marty
Altmeister im Astrotreff

Germany
2112 Beiträge

Erstellt  am: 14.03.2003 :  10:03:29 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Marty's Homepage  Sende Marty eine AOL Message  Sende Marty eine ICQ Message  Sende Marty eine Yahoo! Message
Hallo,
Man kann eigentlich nur den Schluss ziehen, daß es immer gefährlich ist sich auf nur ein einziges Testverfahren zu verlassen. Es gibt immer Möglichkeiten sich mit der Einstellung zu irren. Eine Unterkorrektur von diesen Ausmaßen wäre beispielsweise in einem ganz normalen Zonentest sofort aufgefallen.
Grüße Martin

Homepage www.marty-atm.de
mailto:martin<at>marty-atm.de
AG Spiegelschleifen in der Wilhelm Foerster Sternwarte NUR NOCH NACH VEREINBARUNG
Info zum AG Spiegelschleifen: http://www.wfs.be.schule.de/pages/AGSpiegel/

Bearbeitet von: am:
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Stathis
Forenautor im Astrotreff

Greece
4804 Beiträge

Erstellt  am: 14.03.2003 :  10:44:21 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Stathis's Homepage
Zitat:
Original erstellt von: Marty

Hallo,
Man kann eigentlich nur den Schluss ziehen, daß es immer gefährlich ist sich auf nur ein einziges Testverfahren zu verlassen.

Meine volle Zustimmung.
Die Stärken des Kompensationstests sehe ich darin, dass man sehr gut Zonen erkennt - was wiederum beim normalen Zonentest schwierig ist, vor allem bei schnellen Öffnungsverhältnissen. Vorraussetzung ist natürlich, dass die Kompensationslinse selbst keine Schweinereien in sich birgt.

Ob die Gasamtkorrektur stimmt, kann man natürlich nur beurteilen, wenn der Abstand der Kompensationslinse ganz genau stimmt - und genau das ist das Problem bem Dall 0- Test. Wenn man die Linse lustig vor und zurück schiebt, bis die Kurve schön aussieht (so, wie es Wolfgang hier demonstriert hat), hat man sich natürlich schön in die Tasche gelogen. Schade nur, dass nachher die Sterne am Himmel sich nicht so bescheißen lassen.

Schlau ist dagegen die Methode von Kurt, der ja die Position der Linse am noch sphärischen Spiegel ermittelt und damit alle Toleranzen austrickst.

Stathis
http://www.stathis-firstlight.de

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KaStern
deaktiviert, auf eigenen Wunsch

Bhutan
2469 Beiträge

Erstellt  am: 14.03.2003 :  13:24:44 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Zusammen,

ich habe mir das Thema Kompensationslinse noch mal durch den Kopf gehen lassen und dazu folgende Frage:

Die Linse ist ja im Normalfall sphärisch ausgeführt,nicht als Asphäre.
Wirkt sich nun der Öffnungsfehler der Linse(es sei denn sie ist sehr langbrennweitig,aber das braucht einen großen Testraum)nicht negativ beim Kompensationstest aus?
Die Randbereiche des Spiegels sollten doch damit eine Abweichung bekommen?

MfG,Karsten

Bearbeitet von: am:
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Rohr
deaktiviert

Germany
335 Beiträge

Erstellt  am: 14.03.2003 :  16:48:06 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Rohr's Homepage
Hallo Karsten,

nachfolgende Erklärung müßte ich eigentlich noch über mein ZEMAX
Optical Design Programm absichern, ob es wirklich so zutrifft, aber
so ist es mir erklärt worden:

01. Im Krümmungsmittelpunkt ist der Kugelspiegel perfekt.
02. Ein Parabol-Spiegel hat im Krümmungs-Mittelpunkt die bekannte
sphärische Aberration.
03. Im doppelten Brennpunkt ist eine plankonvex-Linse perfekt
Als Fernrohr-Linse hat sie gegenüber dem Parallel-Bündel
ebenfalls sphärische Aberration, jedoch umgekehrt wie bei der
Parabel. Man müßte die Linse für die Einstellung auf unendlich
auf der 1. oder 2. Fläche retouchieren. Bei Sonnen-Teleskopen
im H-alpha macht man das so, wenn man dazu Filterglas nimmt.
04. Kombiniert man beide, so spielt man die eine Aberration gegen
die andere aus.
05. Dies geht auch mit Kugelspiegels mit dem Vorteil, daß es noch
genauer wird, mit dem Nachteil, daß man innerhalb des Strahlen-
gangs messen muß. Eine 450 Hyperbol-Spiegel habe ich mal so
bearbeitet. Aber auch da geht es um die richtigen Abstände.

Herzlichen Dank für das Interesse, nachdem bei der anderen Feldpost-
nummer zur Sache so gut wie keine Beiträge kommen, und damit den
Verdacht nähren, daß es nur um Klamauk zu gehen scheint.

Wolfgang Rohr

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KaStern
deaktiviert, auf eigenen Wunsch

Bhutan
2469 Beiträge

Erstellt  am: 14.03.2003 :  17:27:15 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Wolfgang,

vielen Dank für die Erklärung.
Was mir dabei noch Kopfzerbrechen macht ist,daß das Licht die Linse ja zweimal passiert(was im übrigen ja auch hohe Anforderungen an deren Qualität stellt),während der Spiegel ja nur einmal reflektiert.
Ist es dann immer noch so,daß sich die sphärischen Aberrationen von Spiegel und Linse kompensieren?!

MfG,Karsten

p.s.:
Wenn mir mal jemand das Optikprogramm Zemax beim ITV nahebringen könnte würde ich mich sehr freuen!

"Der Mensch benutzt nur ein Drittel seines Gehirns zum Denken."
"Interessant. Und was macht das andere Drittel?"

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Rohr
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Germany
335 Beiträge

Erstellt  am: 14.03.2003 :  18:15:09 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Rohr's Homepage
Lieber Karsten,

das mit der hohen Genauigkeit der plankonvex-Linse stimmt,
das mit dem doppeltem Durchgang bei meinem Meßaufbau auch,
bei Kurt ist das nur einmal, beim Dall-Null-Verfahren auch,
bei Grzybowsky möglicherweise auch, wenn er den Kompensations-
Teil beim Referenz-Bündel eingebaut hat. Jedenfalls auch Danke
an Marty und Stathis, mir ist schon lange klar, daß man Optik
mit sich gegenseitig prüfenden Tests begutachten muß, um Fehler
einzugrenzen - jede Einseitigkeit führt zum Sektierertum und
wird vom Leben bestraft.

Interessant ist auch, je fachspezifischer eine Sache wird, umso
geringer der Kreis der Interessierten, und umso größer auf astronomie.
de die Neigung, das mit Polemik zu kompensieren. Dabei hätte ich
großen Spaß an einer intensiven Fachdiskussion.

HErzliche Grüße

Wolfgang Rohr

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KaStern
deaktiviert, auf eigenen Wunsch

Bhutan
2469 Beiträge

Erstellt  am: 14.03.2003 :  18:28:57 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Wolfgang,

Zitat:
Interessant ist auch, je fachspezifischer eine Sache wird, umso
geringer der Kreis der Interessierten, und umso größer auf astronomie.
de die Neigung, das mit Polemik zu kompensieren. Dabei hätte ich
großen Spaß an einer intensiven Fachdiskussion.


nach den dortigen Antworten habe ich es vorgezogen hier meine Fragen zu stellen
Offensichtlich gibt es dort Leute,die nicht an eine inhaltlichen Auseinadersetzung interessiert sind.
Über die Gründe möchte ich nicht spekulieren.
Im Ergebnis ist es sicher kein Gewinn für das Nachbarboard.

Herzlichen Dank für die schnelle Antwort,

Karsten


"Der Mensch benutzt nur ein Drittel seines Gehirns zum Denken."
"Interessant. Und was macht das andere Drittel?"

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suessenberger
Meister im Astrotreff

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344 Beiträge

Erstellt  am: 14.03.2003 :  18:37:45 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Wolfgang,
wieder `mal ein sehr erhellender Bericht, vielen Dank! Weisst Du, welche Oberflächengenauigkeiten mit Wasser- bzw. Quecksilberoberflächen zu erzielen sind? Falls die ausreicht...
Freundliche Grüße: Uwe

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Marty
Altmeister im Astrotreff

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2112 Beiträge

Erstellt  am: 14.03.2003 :  18:43:49 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Marty's Homepage  Sende Marty eine AOL Message  Sende Marty eine ICQ Message  Sende Marty eine Yahoo! Message
Zitat:
Original erstellt von: Stathis Kafalis

[quote]
Die Stärken des Kompensationstests sehe ich darin, dass man sehr gut Zonen erkennt - was wiederum beim normalen Zonentest schwierig ist, vor allem bei schnellen Öffnungsverhältnissen.
Schlau ist dagegen die Methode von Kurt, der ja die Position der Linse am noch sphärischen Spiegel ermittelt und damit alle Toleranzen austrickst.



Hallo Stathis,
Eine ganz brauchbare Kombination ist die Korrektur herkömmlich durch den Zonentest zu bestimmen.
Alternativ kommt noch der laterale Drahttest in Frage. Dabei benutz man einen Pinstick. Als Lichtquelle dient ein Spalt, statt der Messerschneide benutzt man einen Draht. Gemessen wird die die Distanz die der Schatten des Drahtes quer zur optischen Achse von Pin zu Pin zurücklegt Dabei wird die Distanz zum Spiegel nicht wie beim Caustictest verändert. Dabei muß man diese Distanzen wiederholbar auf 1 / 1000 mm bestimmen. Die Auswertung überlässt man dem Programm Sixtests von James Burrows. Die Methode ist nicht so anfällig für den persönlichen Faktor wie der Zonentest.
Anstatt beim Dall-0-Test die Distanz der Linse genau zu bestimmen, positioniert man dann die Korrekturlinse dergestalt, daß der Spiegel möglichst eben aussieht. Der Test dient ja nur der Oberflächenkontrolle, nicht der Kontrolle der Korrektur.
Damit hat man genug Sicherheit vor dem "Hubble-Effekt"
Grüße Martin


Homepage www.marty-atm.de
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AG Spiegelschleifen in der Wilhelm Foerster Sternwarte NUR NOCH NACH VEREINBARUNG
Info zum AG Spiegelschleifen: http://www.wfs.be.schule.de/pages/AGSpiegel/

Bearbeitet von: Marty am: 14.03.2003 18:46:42 Uhr
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335 Beiträge

Erstellt  am: 14.03.2003 :  18:47:05 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Rohr's Homepage
Zitat:
Original erstellt von: suessenberger

Hallo Wolfgang,
wieder `mal ein sehr erhellender Bericht, vielen Dank! Weisst Du, welche Oberflächengenauigkeiten mit Wasser- bzw. Quecksilberoberflächen zu erzielen sind? Falls die ausreicht...
Freundliche Grüße: Uwe


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Rohr
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335 Beiträge

Erstellt  am: 14.03.2003 :  18:54:28 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Rohr's Homepage
Hallo Uwe,

die genaueste Planfläche, die es auf der Erde gibt, ist die von
Wasser, mit dem Erdradius. Da kommt man auf eine Genauigkeit, so
um die L/333 PV wave und besser. Kannst Du selbst rechnen. Die
optische Industrie erreicht diese Genauigkeiten noch nicht. Gegen
eine Wasseroberfläche habe ich vor einigen Jahren einen Planspiegel
getestet und fotografiert. Mit Quecksilber geht das auch, soll aber
gesundheitsschädlich sein, sagen alle Leute. Ich hab's noch nicht probiert. Tycho Brahe, der Däne und so reich, daß der dem König den
Götz von Berlichingen anbot, weshalb ihn dieser mit einer Ausweisung
aus Dänemark bestrafte, dieser Tycho Brahe hat seine Sternörter
unter hoher Genauigkeit über eine Wasserfläche des nachts vermessen.
Der wußte auch von der fantastischen Genauigkeit einer Wasserfläche.

Also, mach Versuche, und dokumentiere sie !

Gruß

Wolfgang Rohr

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fireman
Neues Mitglied


7 Beiträge

Erstellt  am: 14.03.2003 :  19:14:17 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Ihr da !!
Ich bin der Jörg aus dem Einsteigerforum.
Also ein echter Frischling.
Ich habe, von dem was Ihr da geschrieben habt,kein einziges Wort
verstanden.
Trotzdem beeindruckt es mich (und das mein ich so wie ich es sage)
Macht weiter so.


Jörg

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suessenberger
Meister im Astrotreff

Germany
344 Beiträge

Erstellt  am: 14.03.2003 :  20:56:10 Uhr  Profil anzeigen
Zitat:
Original erstellt von: Rohr

Also, mach Versuche, und dokumentiere sie !

Hallo Wolfgang, schön gesagt!
Als Aufbau hatte ich mir eine Wanne mit zentralem peephole (also durchgehendes Rohr vom äußeren Wannenboden bis zur Wasseroberfläche) vorgestellt. Die Wanne sollte natürlich deutlich größeren Durchmesser als das zu messende Objekt haben, um die Effekte der Oberflächenspannung & Adhäsion am Wannenrand zu eliminieren.
Etwas schwieriger stelle ich mir die genaue Justierung (und möglichst spannungsfreie Lagerung) des zu untersuchenden Spiegels in xx cm Höhe über der Wasseroberfläche vor. Mal´sehn, vielleicht fällt mir dazu noch was ein.
Grüße: Uwe

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Rohr
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335 Beiträge

Erstellt  am: 14.03.2003 :  23:33:08 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Rohr's Homepage
Hallo Jörg,

laß Dich nicht verblüffen, wir sind alle nicht als Meister vom Himmel
gefallen. In 40 Jahren sammelt sich einiges an Wissen und Erfahrung
an, vor allem, wenn man sich dafür interessiert.

Wassertest

Hallo Uwe,

01. Folgender Aufbau wäre bei einem Wasser-Test zu machen:



Eine flache Wanne steht auf drei Punkten, von denen man zwei justieren kann. In der Wanne
liegt aus Glas der Prüfling auf 3, 9 oder mehr Punkten. In die Wanne wird Pril-vermischtes
Wasser vorsichtig gegossen damit sich keine Luftblasen bilden. Auch Verschmutzungen
sollte man vermeiden. Das Wasser steht ca. 2-3 mm über der polierten Glasoberfläche.
Über die Lagerung der Wanne läßt sich auch der Prüfling zu Wasseroberfläche justieren.

Nun brauchst Du ein monochromatisches Licht in Form einer Natrium-Dampflampe
eine Linse, die Dir paralleles Licht erzeugt, ein Fensterglas, damit Du selbst etwas sehen
kannst: Also über das Licht Interferenzen möglich sind, und über die Glasscheibe etwas
zu sehen ist. Die Linse hat etwa 250 mm Durchmesser und eine Brennweite von 1000 mm.

Das Ganze kommt in einen Holzkasten und von dort an die Wand, damit Du Dich von den
Bodenschwingungen abkoppelst, sonst wirst Du verückt.

Nun beginnt das Gedulds-Spiel: Dort wo das Auge ist, muß ein Lämpchen hin. Über die
Glasscheibe wird das Licht in Richtung Linse abgelenkt und reflektiert:

a) an der Wasser-Oberfläche
b) an der Glasoberfläche

Entstehen bei Dir zwei kleine Bilder, das ist der Reflex, der wieder zurück-kommt, dann
sind die beiden Planflächen noch nicht parallel zueinander. Die Wasserfläche bleibt
waagrecht, das macht Wasser so auf der Erde, das Glas läßt sich jedoch über die
Wanne parallel zur Wasserfläche ausrichten. Wenn sich die beiden Reflex-Bilder decken,
dann sind beide Flächen parallel zueinander und interferieren. Weil es dabei aber um
0.001 mm Beträge geht und weniger, sind ganz feine Justierbewegungen angesagt.

02. Interferogramm



Mein Ergebnis habe ich dann fotografiert. Vermutlich kann man auch das optimieren, wenn
man lange genug mit den Medien spielt und mit der Bild-Nachbearbeitung. Als ich merkte,
daß es funktioniert, habe ich aufgehört, weil ein unmittelbarer Nutzen so nicht erkennbar
war. Man sieht im Bild meine "Natrium-Dampflampe", die eine gedrosselte Straßenlampe
war und bei einem bestimmten Arbeitspunkt wunderbares monochromatisches Licht
erzeugt. Weil ich schon so viel experimentiert habe, und das vor allem nicht umsonst zu
haben ist, habe ich nicht alles perfekt entwickelt.

Man möge mir verzeihen und auch ein bißchen experimentieren.
Dem Matthias bin ich übrigens zu großem Dank verpflichtet. Das
klappt prima, nicht so tröge wie bei der anderen Feldpost-Nummer.
Daß die Optik von der Interessenslage eine Sonder-Rolle spielt,
kann man auch gut bei SuW und vielen anderen Veranstaltungen
erkennen. Ich habe mich aber in den letzten 40 Jahren daran gewöhnt
und bin diesen Leuten nicht gram, wenn sie sich nicht so für Optik
interessieren - egal in welchen Elfenbein-Turm sie mich auch immer
stecken.

Wolfgang Rohr

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Bearbeitet von: Rohr am: 14.03.2003 23:39:54 Uhr
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