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 Astigmatismus bei Cassegrain Bauform?
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ratman
Mitglied im Astrotreff

Österreich
76 Beiträge

Erstellt am: 21.05.2006 :  11:07:03 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Leute,

Hab neulich in der ATM Wiki (http://www.otterstedt.de/wiki/index.php/Cassegrain_Teleskop) gelesen das bei der Cassegrain Bauform verschiedene optische Fehler auftreten und darunter auch Astigmatismus.
Wie kommt der Astigmatismus da zustande?

Danke für eure Antworten,
Wolfgang

"Wenn man nichts falsch machen darf, ist es schwierig, etwas richtig zu machen." - Mario Bellini

Bearbeitet von: am:

otterstedt
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1388 Beiträge

Erstellt  am: 21.05.2006 :  14:32:06 Uhr  Profil anzeigen  Besuche otterstedt's Homepage
Hi Wolfgang,

ich bin nicht ganz sicher, ob ich die Frage richtig verstehe, aber ich versuche mal 'ne Antwort.
Der Astigmatismus abseits der Achse ist bei allen Cassegrain-Teleskopen vorhanden (auch bei RC
oder DK und natürlich auch beim Newton). Soweit ich mich erinnere ist es nicht möglich ihn mit nur
zwei optischen wirksamen Flächen loszuwerden (möglicherweise täusche ich mich und es geht, wenn
man starke andere Fehler in Kauf nimmt). Der off-axis Asti ist völlig normal, relativ klein und
kein Grund Abstand von diesen Systemen zu nehmen. Am besten, du siehst dir diese Systeme mal in
einem Raytracingprogramm an, da sieht man, dass andere Fehler viel schwerer wirken.

Ciao, Heiner



Teleskope bauen in Theorie und Praxis

Bearbeitet von: otterstedt am: 21.05.2006 14:59:28 Uhr
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ratman
Mitglied im Astrotreff

Österreich
76 Beiträge

Erstellt  am: 21.05.2006 :  21:32:57 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Heiner,

Erstmal Danke für deine Antwort!
Ich hoffe ich habe das jetzt verstanden:

Ich betrachte nun zwei Sterne (Abb. 1), der Stern A ist koaxial zur
Teleskoprichtung und der Stern B ist um den Winkel alpha verschoben.
Betrachtet man nun die z,x-Ebene (Abb. 2) des Strahlengangs, sieht man das alle Strahlen des Stern's A (schwarz) in einem Brennpunkt vereint werden -> kein Astigmatismus.
Die Strahlen des Sterns B (rot) werden nicht mehr in einem Brennpunkt verreint -> Astigmatismus.



Kann man also sagen das nur bei kleinen Vergrößerungen die Sterne im Randbereich deutlich Astigmatismus aufweisen?
Wird dieser Effekt bei der Cassegrain Bauform noch zusätzlich verstärkt?
Welche Programme würdest du zur Simulation von solchen Strahlengängen empfehlen?

mfg Wolfgang

"Wenn man nichts falsch machen darf, ist es schwierig, etwas richtig zu machen." - Mario Bellini

Bearbeitet von: am:
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otterstedt
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1388 Beiträge

Erstellt  am: 21.05.2006 :  22:06:01 Uhr  Profil anzeigen  Besuche otterstedt's Homepage
Hallo Wolfgang,

jo, genauso ist es.

> Kann man also sagen das nur bei kleinen Vergrößerungen die
> Sterne im Randbereich deutlich Astigmatismus aufweisen?

Bei kleinen Vergrößerungen ist der Asti und auch die anderen
Fehler (insbesondere Koma) so klein, dass man sie visuell nicht
wahrnimmt.


> Wird dieser Effekt bei der Cassegrain Bauform noch zusätzlich
> verstärkt?
Kommt auf die Art des Cassegrain an. Der RC zeigt z.B. mehr Asti
als der Klassische Cassegrain, zeigt dafür aber keine Koma.

> Welche Programme würdest du zur Simulation von solchen
> Strahlengängen empfehlen?

Ich persönlich nutze OSLO EDU. Es gibt aber auch andere; vor ein
paar Tagen stellte H.J. Busack hier z.B. eine neue Version seines
Raytracing-Programms vor.

Ciao, Heiner


Teleskope bauen in Theorie und Praxis

Bearbeitet von: otterstedt am: 21.05.2006 22:07:08 Uhr
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otterstedt
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1388 Beiträge

Erstellt  am: 21.05.2006 :  22:18:05 Uhr  Profil anzeigen  Besuche otterstedt's Homepage
Hallo, noch ein kleiner Nachtrag um mal die Dimensionen zu
zeigen, über die wir hier reden. Ich hatte das mal für einen
400mm f/2,5 f/8 Ritchey-Chretien, einen 400mm f/2,5 f/8 Klassischen
Cassegrain und einen 400mm f/4 Newton durchgerechnet:

Dieses ist der RC, man sieht off-axis deutliche Bildfeldwölbung
und etwas Asti. Erwartungsgemäß findet sich keine Koma:

Man sieht aber auch, dass sich die Fehler im Fokus deutlich innerhalb
des Beugungsscheibchens bewegen (schwarzer Kreis).


Schon beim Klassischen Cassegrain dominiert die Koma:


Und so sieht der Newton aus. Der Vergleich ist evtl. nicht ganz
gerecht, weil der Newton f/4 ist, aber es ging mir hauptsächlich um
die Baulänge des Teleskops:


Ciao, Heiner

Teleskope bauen in Theorie und Praxis

Bearbeitet von: otterstedt am: 21.05.2006 22:22:09 Uhr
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KaStern
deaktiviert, auf eigenen Wunsch

Bhutan
2469 Beiträge

Erstellt  am: 21.05.2006 :  22:53:54 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Wolfgang,



Zitat:
Original erstellt von: ratman

Hallo Leute,

Hab neulich in der ATM Wiki (http://www.otterstedt.de/wiki/index.php/Cassegrain_Teleskop) gelesen das bei der Cassegrain Bauform verschiedene optische Fehler auftreten und darunter auch Astigmatismus.
Wie kommt der Astigmatismus da zustande?

Danke für eure Antworten,
Wolfgang



Astigmatismus wird wenn ich mich recht erinnere auch "Zweischalenfehler"
genannt.
Wenn du einen Kugelspiegel gegenüber der vom Stern ankommenden Wellenfront
verkippst dann "sieht" diese in tangentialer und sagitaler Ebene verschiedene
Spiegelradien. Daraus resultiert daß die Brennweiten sagittal und
tangential differieren. Die Graphik auf Seite 29 im Rutten/van Venrooij
zeigt das ja sehr schön (dort am Beispiel einer Linse, was aber prizipiell
auf das Gleiche herauskommt).

Beim verkippten Spiegel tritt aber auch Koma auf.

Beide Fehler können durch einen geeigneten Sekundärspiegel kompensiert
werden. Der braucht den richtigen Kippwinkel und den richtigen Radius.

Leider leider kann man nicht beide Fehler, Asti und Koma, gleichzeitig
kompensieren. Je nachdem wie der Casegrain ausgelegt wird kann man
sich einen Fehler herauspicken und eliminieren.
Der Ritchie-Chretien eliminiert die Koma, behält aber Asti übrig.
Ein astigmatisches Sternabbild ist aber symmetrich und deshalb für
viele Zwecke besser geeignet als ein komatöses Sternabbild (z.B. für
Meßzwecke).

MfG,Karsten

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

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ratman
Mitglied im Astrotreff

Österreich
76 Beiträge

Erstellt  am: 22.05.2006 :  13:36:43 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Leute,

Danke für eure Antworten!

Heiner, wenn ich deine Bilder richtig interpretiere so ist eigentlich
die Koma bei weitem kritischer als der Astigmatismus. Besonders beim Newton scheint ja die Koma besonders "schlimm" zu sein im Vergleich zum RC.

Karsten, gibt es Ausnahmen bei denen ein komatöses Bild für Meßzwecke besser geeignet ist als ein astigmatisches?

mfg Wolfgang

"Wenn man nichts falsch machen darf, ist es schwierig, etwas richtig zu machen." - Mario Bellini

Bearbeitet von: am:
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otterstedt
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1388 Beiträge

Erstellt  am: 22.05.2006 :  13:55:39 Uhr  Profil anzeigen  Besuche otterstedt's Homepage
Hi Wolfgang,

> Heiner, wenn ich deine Bilder richtig interpretiere so ist eigentlich
> die Koma bei weitem kritischer als der Astigmatismus.

Ganz genau, Koma und Bildfeldwölbung.

> gibt es Ausnahmen bei denen ein komatöses Bild für Meßzwecke besser
> geeignet ist als ein astigmatisches?

Eher nicht. Es ist sehr schwer für einen durch Koma veränderten Stern
einen Mittelpunkt (also genauen Standort) anzugeben. Für Sterne, die
durch Asti oder Bildfeldwölbung verändert sind ist das jedoch ganz einfach.

Ciao, Heiner

Teleskope bauen in Theorie und Praxis

Bearbeitet von: am:
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ratman
Mitglied im Astrotreff

Österreich
76 Beiträge

Erstellt  am: 23.05.2006 :  18:12:32 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Leute,

Mir ist die Sache jetzt einigermaßen verständlich - Ich danke für eure Beiträge!

mfg Wolfgang

"Wenn man nichts falsch machen darf, ist es schwierig, etwas richtig zu machen." - Mario Bellini

Bearbeitet von: am:
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