Cassegrain Sph. Aberration durch Abstand ändern

Hallo Stathis,

wenn man z.B. einen 300mm f/10 mit 645mm Abstand HS/FS nimmt, mit perfekter SA, dann krümmt sich die SA bei 640mm nach links, Fokusversatz 62mm nach außen. Bei 650mm Spiegelabstand krümmt sich SA nach rechts, Fokusversatz 57,7mm nach innen.
Eine Krümmung der SA nach rechts würde dabei einer Unterkorrektur bei einem Newton entsprechen.

Clear skies

Tassilo

Hallo Stathis

Ich habe auch keine bessere Quelle als das etwas komplizierte "telescope optcs net", kann das Problem aber im alten (für mich so bewährten) "Sasian Programm" simulieren. Ich komme bei Vergrösserung des Spiegelabstandes auf Unterkorrektur und bei Verringerung auf Überkorrektur. Ich hoffe, keinen Eingabefehler gemacht zu haben, glaube nicht. Hoffentlich findet jemand noch eine bessere Literaturquelle.

Mit Gruss
Beat

Hallo Stathis,

ich kann das oben gesagte bestätigen (Optikdesign-Programm).

Spiegelabstand kürzer machen -> Unterkorrektion
Spiegelabstand länger machen -> Überkorrektion

Viele Grüße
Andreas

Hallo Stathis,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Stathis</i>
Gegeben ist ein Cassegrain System. Ich nehme an, dass gleiches für RC oder DK Derivate gilt.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Ich vermute, dass es keineswegs egal ist welche konische Konstante der Haupt- bzw. Sekundärspiegel hat.
Eine Änderung des Abstandes bewirkt ja, dass vom Sekundärspiegel ein unterschiedlich großer Durchmesser verwendet wird. Beim Hauptspiegel wird hingegen immer der volle Durchmesser verwendet.
Es kommt drauf an, welcher Anteil der Gesamt-Korrektur vom Sekundärspiegel übernommen wird. Wenn dieser Anteil klein ist, dann dürfte sich die Gesamt-SA nicht viel ändern wenn der effektive Durchmesser des Sekundärspiegels geändert wird. Anders sieht die Sache aus, wenn der Sekundärspiegel wesentlich zur Gesamt-Korrektur beiträgt.

Gruß
Michael

Hallo Michael,

das ist ein interessanter Punkt. Ich bin von einem klassischen Cassegrain ausgegangen. Ohne es jetzt genau zu wissen, ist meine starke Vermutung, dass das bei allen Cassegrain Derivaten gleich ist. Eine Änderung des Abstandes ist von übergeordnetem Einfluss gegenüber der variierenden konischen Konstanten bei den Derivaten.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Eine Änderung des Abstandes bewirkt ja, dass vom Sekundärspiegel ein unterschiedlich großer Durchmesser verwendet wird.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Ja, aber das ist minimal. Es geht doch nur um eine Abstandsänderung im Prozent-Bereich.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Es kommt drauf an, welcher Anteil der Gesamt-Korrektur vom Sekundärspiegel übernommen wird. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Der Anteil ist im Prinzip genau so groß wie vom Hauptspiegel. Im klassischen Cassegrain korrigiert der Hauptspiegel die SA komplett (Abbildung von unendlich in den Primärfokus) und der Sekundärspiegel ebenfalls (Abbildung vom Primärfokus in den Sekundärfokus).

Viele Grüße
Andreas

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: AndiL</i>
Ja, aber das ist minimal. Es geht doch nur um eine Abstandsänderung im Prozent-Bereich.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Aber die SA ändert sich mit der 4. Potenz des Durchmessers, daher kann eine kleine Änderung beim effektiven Durchmesser schon einen großen Einfluss auf die SA haben.

Gruß
Michael

Hallo Stathis,

kann Andreas bestätigen:
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
Spiegelabstand kürzer machen -&gt; Unterkorrektion
Spiegelabstand länger machen -&gt; Überkorrektion<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Scheint eine super Fein-Tuning Maßnahme zu sein?
Im Prinzip ja, aber Fokus verschiebt sich deutlich.
Abstand kürzer ---&gt; Fokus nach außen

Viele Grüße
Kai

Hallo Michael,

beim Ändern des Abstandes liegt der Primärfokus nicht mehr im Brennpunkt der Sekundärspiegel-Hyperbel. Deshalb kommt es zur sphärischen Aberration der zweiten Abbildung. Dies kann man rein theoretisch wieder gut machen, indem man die konische Konstante des Sekundärspiegel anpasst, damit die Brennpunkte wieder zusammenfallen.

Deine Argumentation mit dem Durchmesser ist eventuell nur eine andere Sichtweise desselben Sachverhalts. Muss darüber nochmals nachdenken.

Viele Grüße
Andreas

Hallo zusammen,

die Argumentation über die Durchmesser funktioniert nur teilweise, denn dann dürfte beim Cassegrain mit korrigiertem Hauptspiegel ja gar nichts passieren. Entscheidend ist (zumindest beim Cassegrain), dass sich die Objekt- und Bildlage für den Sekundärspiegel ändert.

Interessanterweise ist laut telescope-optics der Dall-Kirkham am gutmütigsten (siehe https://www.telescope-optics.net/two-mirror2.htm, erstes Diagramm ganz rechts, da sind die drei Typen mit identischer Auslegung abgebildet). Vermutlich kann man auch die konischen Konstanten so einstellen, dass sich in niedrigster Ordnung gar nichts tut, aber dann ist die Feldkorrektur noch schlechter als beim DK.

Viele Grüße, Holger

Hallo Stathis,

meine Ergebnisse sind gerechnet. Eine SA-Kurve gibt die Foki einer Optik in Abhängigkeit von der Öffnung an. Bei einem klassischen Newton wäre das eine senkrechte Linie, weil der Spiegelrand den gleichen Fokus hat wie die Spiegelmitte. Hat der Spiegelrand eine kürzere Brennweite als die Spiegelmitte, ist die SA-Kurve nach links geneigt.
Ich stell mal ein Bild mit einer typischen Konfiguration rein. Bei einer leichten Veränderung der konischen Konstanten ändert sich an meiner Aussage nichts - konkret habe ich ein RC mit der gleichen Geometrie wie den Cass gerechnet.

Clears skies
Tassilo

Hallo Tassilo,

danke für die Darstellung, an der Kurve zur Längsaberration sieht man den Sachverhalt: In diesem Fall hat man eine Unterkorrektion, also äußere Pupillenzonen eine kürzere Schnittweite. Demnach hast du den Spiegelabstand verkürzt, simmt's?

Gruß
Andreas

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: AndiL</i>
<br />Hallo Tassilo,

danke für die Darstellung, an der Kurve zur Längsaberration sieht man den Sachverhalt: In diesem Fall hat man eine Unterkorrektion, also äußere Pupillenzonen eine kürzere Schnittweite. Demnach hast du den Spiegelabstand verkürzt, simmt's?

Gruß
Andreas
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Hallo Andreas,
ja, das ist richtig.
Clear skies
Tassilo