Vor/Nachteile einer hohen Brennweite?

Hallo Wolfi.

Ja ich bin schon mehr auf der geometrischen Seite und versuche diesen Satz zu folgen.
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">... in der geometrischen optik gibt es einen(!) fokus. da müsste alles licht hin, dann wären die berühmten 100% erreicht.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Habe leider noch keinen Lichtstrahl gefunden der meinen Wunsch nach gegangen wäre und sich zu den Anderen im Fokus dazugesellt hätte.
Alle haben sich peinhart an die Oberflächenfehler und deren Normale gehalten.
Das Problem ist nur dass gleich große Wellenfrontfehler ( Bei Spiegeln 2X der Oberflächenfehler ) sich nicht gleich stark auswirken.
Zum Beispiel bei der sphärischen Aberration und beim Astigmatismus ist es okay weil deren Stärke der Auswirkung
ist auch Öffnungsabhängig. Wird der Durchmesser größer wird beim gleichen Fehler auch der Winkelfehler kleiner
genauso wie das Beugungsscheibchen und ihr Verhältnis bleibt gleich.
Bei Zonenfehler ist es anders. Die verändern sich mit dem Systemdurchmesser nicht und behalten ihre Winkelabweichung
der Normalen gleich.
Wenn ich Messungen mache sehe ich dass der Strehl sich nur aus den Höhenfehlern und deren RMS erstellt.
Das gibt einfach eine Zahl die weder noch mit Öffnung oder mit der Brennweite was zu tun hat und sollte
Aussagen wie viel % der Strahlen im Beugungsscheibchen landen ohne zu wissen wie groß
das Beugungscheibchen ist.
Da tu ich mir schwer und bleibe lieber bei der geometrischen Optik und verwende von der Wellenoptik nur die
Formel die die Größe des Beugungsscheibchen berechnet.
Weil der Strehl ist mir zu ungenau und kann bei kurzen Brennweiten gut sein und dann bei starker
Vergrößerung die einer langen Brennweite entspricht, zusammenbrechen.
So kann es sein das ein guter Strehl einer kurzen Brennweite noch lange nicht dem selben bei langer Brennweite entspricht.
Dies nur noch zur Antwort zur Frage über Vor und Nachteile einer großen Brennweite.

Viele Grüße
Alois

Hallo Alois,

ich möchte mal versuchen, auf geometrischem Wege zu zeigen, dass die Strehl-Zahl nicht vom Öffnungsverhältnis abhängt.

Wir stellen uns vor, dass der Spiegel an der Stelle B einen Oberflächenfehler hat. An dieser Stelle ist die Oberfläche um den Betrag dz zu hoch. Dadurch wird in dem Bereich zwischen A und B ein Winkel-Fehler in der Oberfläche erzeugt. Eine Zone sozusagen. Durch diesen Winkelfehler wird bewirkt, dass das Licht nicht mehr bei C im Fokus ankommt, sondern um die Strecke a seitlich versetzt bei Punkt D. Über die Ähnlichkeit der Dreiecke kann man sich nun überlegen, dass folgendes gilt:

2 * dz / dx = a / f

wobei f die Brennweite ist. Der Faktor 2 kommt daher, dass der Winkel-Fehler des Strahls doppelt so gross ist wie der Winkel-Fehler der Oberfläche, wegen Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel. Wenn wir diese Gleichung nach der gesuchten Grösse a auflösen, erhalten wir:

a = 2 * f * dz / dx

Was würde nun passieren, wenn der Spiegel ein schnelleres Öffnungsverhältnis hätte? Unter der Annahme, dass der Oberflächenfehler unverändert bleibt, wird der Fehler a kleiner werden, weil die Brennweite f kleiner wird. Gleichzeitig ist aber auch das Beugungsscheibchen im gleichen Verhältnis kleiner geworden. Wenn man den Fehler a auf die Grösse des Beugungsscheibchens bezieht, hat sich daher gar nichts geändert. Und deshalb geht das Öffnungsverhältnis nicht in die Formel für die Strehl-Zahl ein.

Gruss
Michael

Hallo Mihael.

Da hast du eine gute Arbeit gemacht.
Aber versuchen wir diesen Satz auch so zu sehen dass wir nur den Durchmesser des Spiegels ändern
Dann wird das Beugungsscheibchen kleiner und der hier bezeichnete Fehler bleibt gleich.
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Was würde nun passieren, wenn der Spiegel ein schnelleres Öffnungsverhältnis hätte? Unter der Annahme, dass der Oberflächenfehler unverändert bleibt, wird der Fehler a kleiner werden, weil die Brennweite f kleiner wird. Gleichzeitig ist aber auch das Beugungsscheibchen im gleichen Verhältnis kleiner geworden. Wenn man den Fehler a auf die Grösse des Beugungsscheibchens bezieht, hat sich daher gar nichts geändert. Und deshalb geht das Öffnungsverhältnis nicht in die Formel für die Strehl-Zahl ein.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Deshalb kann der Strehl der aus dieser Formel errechnet wird niemals die wahre Aussage
für die Energie im Beugungsscheibchen sein.
Diese Formel unterscheidet nur zwischen besser und schlechter.
Das ist das was ich den Leuten verständlich machen möchte damit sie von der 0,99 Strehl
Fobie als Energie im Beugungsscheibchen endlich einmal weg kommen.
Jetzt fahre ich zum ITT auf die Emberger Alm und hoffe auf gute Sicht.
Viele Grüße
Alois

Hallo zusammen,

ich widerspreche dem Meister Alois ungern, aber in diesem Fall ist es so, daß man mit der Vorstellung vom Lichtstrahl (Strahlenoptik) nicht weiter kommt.

Michael hat soeben eine schöne Veranschaulichung auf geometrischem Wege aufgemalt. Sehr schön!

Die Strahlenoptik, als Vereinfachung der Wellenoptik, funktioniert ja meistens, aber ein Beugungsscheibchen oder den Strehl kennt sie schlicht nicht. Eine Welle "sieht" übrigens immer den ganzen Spiegel und reagiert in Bereichen unter ihrer eigenen Wellenlänge oft sonderbar. Speziell das Reflexionsgesetz, senkrecht auf der Spiegeloberfläche und so, das gilt nicht mehr. Ich weis schon, die Profildarstellung ist den Auswerteprogrammen suggeriert gerade, daß ein Lichtstrahl auf einer Zone sonstwo ins Abseits gelenkt würde...

Ich will jetzt keinen Roman verfassen, Bilder können mehr verwirren als tausend Worte[:D]

Zunächst ein 200mm f/4 mit circa 1/4 Wave Spherical. Ergiebt Strehl 0.848, prima Sache:


Man beachte das Foucaultbild, es ist natürlich genullt genau wie man es am Polarstern mit der Klinge in der Hand sehen könnte.

Und jetzt der gleiche Spiegel mit wilden Zonen, ich habe versucht so in etwa den Lambda/4 Korridor zu füllen.

Man sieht, es ist für praktische Belange egal wie man einen Lambda/4 Korridor "gestaltet". Ich habe bei meinem 28" f/3 reichlich Gebrauch von diesem Umstand gemacht. Auch wenn es manchen graust ob der vielen Zonen[:D]
(Asti und Koma sind in der Tat Sonderfälle weil sie keine vollen Perioden haben, da könnte man sich etwas mehr, wohl doppelt so viel(?) PV erlauben.)
Obwohl der Strehl praktisch gleich ist, die MTF ist es nicht mehr, aber sie ist dennoch recht ähnlich.

Einen bebilderten Vergleich zwischen einem f/4 und einem f/100 spare ich mir, das kann jeder selbst nachvollziehen.
Diesen Programm bietet sich an:
http://aberrator.astronomy.net/

Die Schwierigkeiten bei schnellen Optiken sind zweifelos vorhanden, aber die sind "nur" mechanischer bzw messtechnischer Art. Also es ist schwieriger die Oberfläche mit den üblichen Testverfahren und einem altem Zollstock zu vermessen und danach mit einer rostigen M10 Schraube zu kollimieren. Die Genauigkeit <b>auf der Oberfläche selbst</b> muss um keinen Deut besser sein.

Viele Grüße
Kai

Hallo Alois,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Alois</i>
Aber versuchen wir diesen Satz auch so zu sehen dass wir nur den Durchmesser des Spiegels ändern
Dann wird das Beugungsscheibchen kleiner und der hier bezeichnete Fehler bleibt gleich.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Wenn wir den Spiegel-Durchmesser verdoppeln, vergleichen wir aber nicht mehr zwei Spiegel mit der gleichen Art von Fehler. Zwar bleibt der Oberflächenfehler dz unverändert, aber die Breite der Zone dx ändert sich, bezogen auf den Spiegeldurchmesser. Oder anders ausgedrückt, wenn die Zone dx gleich breit bleibt, sinkt ihr Anteil an der Gesamtfläche und damit auch ihr Einfluss auf den Gesamt-Fehler.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Alois</i>
Jetzt fahre ich zum ITT auf die Emberger Alm und hoffe auf gute Sicht.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Da wünsche ich dir viel Spass!

Gruss
Michael

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Stick</i>
Beugungsscheibchen auch an einem exakt planen Spiegel entstehen?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

ja.

Gruss
Michael

Hi Stick,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Würde ein Beugungsscheibchen auch an einem exakt planen Spiegel entstehen?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Das Scheibchen ist unendlich groß, also gaaanz schlecht zu sehen. Noch größer als sein Durchmesser ist aber der Abstand zum Fokus[:D]

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Oder besser gefragt:...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Nimm Dir mal den "Aberrator", spiele mit verschiedenen Offnungsverhältnisen, Vergrößerungen, Durchmessern, etc pp, sowas muss man sehen. Ja, es ist verzwickt immer alle Parameter gleichzeitig im Kopf zu haben.
Viele Grüße
Kai

Hi,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: fraxinus</i>
Das Scheibchen ist unendlich groß, also gaaanz schlecht zu sehen. Noch größer als sein Durchmesser ist aber der Abstand zum Fokus[:D]
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Obwohl es unendlich gross ist, und noch weiter entfernt ist, hat es aber eine endliche Winkelausdehnung, wenn man es vom Spiegel aus betrachtet.

Gruss
Michael

Hallo Michael,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Was würde nun passieren, wenn der Spiegel ein schnelleres Öffnungsverhältnis hätte? Unter der Annahme, dass der Oberflächenfehler unverändert bleibt, wird der Fehler a kleiner werden, weil die Brennweite f kleiner wird. Gleichzeitig ist aber auch das Beugungsscheibchen im gleichen Verhältnis kleiner geworden. Wenn man den Fehler a auf die Grösse des Beugungsscheibchens bezieht, hat sich daher gar nichts geändert. Und deshalb geht das Öffnungsverhältnis nicht in die Formel für die Strehl-Zahl ein.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

völlig richtig und genau das habe ich Alois hier zu erklären versucht.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Hier steckt der Denkfehler.
Richtig ist das ein bestimmter Fehler eines Spiegels bei 1600mm Brennweite im Fokus eine größere Aberration verursacht wie bei 1200mm Brennweite.
Falsch ist der Schluss das die Abbildung bei 1600mm deshalb schlechter wäre.
Warum.
Das Beugungsscheibchen in Mikrometern hängt am Öffnungsverhältnis
(d=2,44Lambda *f/D)
Der 200mm Spiegel hat also bei 1600mm Brennweite ein dementsprechend größeres Beugungsscheibchen weshalb eine Aberration ebenfalls dementsprechend größer sein darf.
Unterm Strich kommt deshalb exakt der gleiche Strehl und die gleiche Abbildungsqualität heraus wie bei 1200mm Brennweite.
Vorausgesetzt natürlich beide Spiegel haben den gleichen Fehler also RMS.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

(==&gt;)Alois,

Offensichtlich siehst Du es ja trotz der beiden Erklärungsversuche von Michel und mir weiterhin anders.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Deshalb kann der Strehl der aus dieser Formel errechnet wird niemals die wahre Aussage
für die Energie im Beugungsscheibchen sein.
Diese Formel unterscheidet nur zwischen besser und schlechter.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Das ist schlicht falsch Michael hat das hier ja schon zu erklären versucht.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wenn wir den Spiegel-Durchmesser verdoppeln, vergleichen wir aber nicht mehr zwei Spiegel mit der gleichen Art von Fehler. Zwar bleibt der Oberflächenfehler dz unverändert, aber die Breite der Zone dx ändert sich, bezogen auf den Spiegeldurchmesser. Oder anders ausgedrückt, wenn die Zone dx gleich breit bleibt, sinkt ihr Anteil an der Gesamtfläche und damit auch ihr Einfluss auf den Gesamt-Fehler.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Ich will das mal etwas weiterführen und gleichzeitig hierauf eingehen.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wenn ich Messungen mache sehe ich dass der Strehl sich nur aus den Höhenfehlern und deren RMS erstellt.
Das gibt einfach eine Zahl die weder noch mit Öffnung oder mit der Brennweite was zu tun hat und sollte
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Was Du offensichtlich überhaupt nicht berücksichtigst ist die Tatsache das der RMS nach dem Flächenanteil eines Fehlers gewichtet wird.
Es sind also nicht einfach nur Höhenfehler wie beim PV sondern es ist eben auch die Fläche des Fehlers im RMS enthalten und die hängt nun mal auch vom Durchmesser auf dem dieser Fehler liegt ab.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das Problem ist nur dass gleich große Wellenfrontfehler ( Bei Spiegeln 2X der Oberflächenfehler ) sich nicht gleich stark auswirken.
Zum Beispiel bei der sphärischen Aberration und beim Astigmatismus ist es okay weil deren Stärke der Auswirkung
ist auch Öffnungsabhängig. Wird der Durchmesser größer wird beim gleichen Fehler auch der Winkelfehler kleiner
genauso wie das Beugungsscheibchen und ihr Verhältnis bleibt gleich.
Bei Zonenfehler ist es anders. Die verändern sich mit dem Systemdurchmesser nicht und behalten ihre Winkelabweichung
der Normalen gleich.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Hier gibt es einen prinzipiellen Unterschied zwischen PV und RMS.
Betrachtet man einen Fehler ungewichtet rein nach PV hängt die wahre Auswirkung auf die Abbildung sehr von der Art des Fehlers ab.
1/4 Lambda PV Asti ist nicht gleich 1/4Lambda PV sphärische Aberration oder 1/4Lambda PV Koma weil diese Fehler nicht nach ihrem Flächenanteil und damit ihrer Auswirkung auf die Abbildung gewichtet sind.
Deshalb ist der PV eigentlich auch nicht wirklich Aussagefähig.

Im RMS wird aber der Flächenanteil auch von Zonenfehlern immer richtig erfasst.
Es kommt eben nicht nur auf die Größe eines Fehlers in PV an sondern auch auf dessen Flächenanteil.
Deshalb lässt sich der Strehl auch nicht aus dem PV sondern nur dem RMS errechnen!
Ein Kratzer mit heftigem PV ist in seiner Auswirkung auf die Abbildung eher bedeutungslos weil seine Fläche in Relation zur Gesamtfläche bedeutungslos ist.

Grüße Gerd

(==&gt;)Michael:
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Obwohl es unendlich gross ist, und noch weiter entfernt ist, hat es aber eine endliche Winkelausdehnung, wenn man es vom Spiegel aus betrachtet.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Ja!
Aber mit der Unendlichkeit ist es so eine Sache, deshalb meine spaßige Bemerkung.
http://de.wikipedia.org/wiki/Hilberts_Hotel

(==&gt;)Gerd:
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">1/4 Lambda PV Asti ist nicht gleich 1/4Lambda PV sphärische Aberration oder 1/4Lambda PV Koma weil diese Fehler nicht nach ihrem Flächenanteil und damit ihrer Auswirkung auf die Abbildung gewichtet sind.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Aber man kann für einen definierten Fehlertyp den PV in den RMS umrechnen. Man muss das nicht, aber man kann.
Weiterhin kann man Abschätzungen betreiben. Eine davon ist eben dieser Lambda/4 Korridor. da kommt immer Strehl besser 0,8 raus (manchmal deutlich besser), egal wie wild die Oberfläche aussieht.

Viele Grüße
Kai

Hallo Kai,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: fraxinus</i>
http://de.wikipedia.org/wiki/Hilberts_Hotel
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Wer Hilberts Hotel kennt hat vermutlich auch "White Light" von Rudy Rucker gelesen... aber wir kommen vom Thema ab.

Gruss
Michael

Hallo Skick, da siehst du mal, was du mit deiner scheinbar trivialen Frage angerichtet hast. Entschuldige, wenn wir uns zu sehr in Einzelheiten verlieren.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Birki</i>
<br /> je kleiner das öffnungsverhältnis, desto kleiner das erste beugungsscheibchen (als wellenoptisches phänomen).<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Du meist sicher, "je größer das Öffnungsverhältnis..." f/4 ist größer als f/8.
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...dementsprechend wird das system kritischer auf oberflächenfehler. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Dass dem nicht so ist, haben Michael, Gert, Kai und ich schon versucht zu erklären. Das lineare Beugungsscheibchen ist bei f/4 zwar nur halb so groß wie bei f/8, aber der Weg des Lichtstrahls zum Fokus ist auch nur halb so groß.

==&gt; Alois:
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ja bei Sphärischer Aberration und Astigmatismus stimmt das schon aber bei Zonenfehlern klappt das nicht mehr.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Sphärische Aberration kann man ja als besonders breiten Zonenfehler betrachten, bzw. sich als Aneinanderreihung mehrerer Zonen mit dem jeweiligen Fehler vorstellen. Daher sehe ich keinen Unterschied.

==&gt; Emil:
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Eine lange Brennweite hat eine grössere Tiefenschärfe, d.h. der Fokusspielraum ist grösser. Atmosphärische Störungen bewirken häufig (nicht immer) Fokussprünge. Wenn die Fokustoleranz gross ist, dann hast du weniger Unschärfe. Wir haben in der Praxis gesehen, dass die kurzbrennweitigen Superrefraktoren in dieser Hinsicht den alten langen Rohren unterlegen sind.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Ich kann nicht erkennen, dass die Auswirkungen des atmosphärischen Seeings von der Schärfentiefe des Telekops abhängen sollen.
Angenommen es bildet sich eine ideale Luftlinse in der Atmosphäre, die bei einem Teleskop mit 2 m Brennweite eine Fokusverschiebung um 1 mm bewirkt. Dann bewirkt dieselbe Luftlinse bei einem Teleskop mit 1 m Brennweite eine Fokusverschiebung um 0,5 mm. Die Unschärfe im ursprünglichen Fokus (transversale Aberration) bleibt in Bogensekunden gesehen gleich. Was ihr in der Praxis beobachtet habt, muss eine andere Ursache haben.

Hallo Kai,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Aber man kann für einen definierten Fehlertyp den PV in den RMS umrechnen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

ja das kann man natürlich, für diesen Fall bestehen feste Umrechnungsfaktoren.
Dafür müssen diese aber in Reistform auftreten, schon bei einer Kombination verschiedener Typen wird es schwierig und ein echtes Problem sind irreguläre Fehler wie diese zb. auch mit einem Zygo erfasst werden.
Hier mal ein Beispiel.

http://skyimager.net/astro/CCCO/ASA-N16-Zygo.jpg

Der hier ausgewiesene PV steht nur für diesen Spiegel in der dortigen Relation zum RMS, es ist unmöglich den RMS aus dem PV für einen anderen Spiegel auf dieser Grundlage zu ermitteln.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Weiterhin kann man Abschätzungen betreiben. Eine davon ist eben dieser Lambda/4 Korridor. da kommt immer Strehl besser 0,8 raus (manchmal deutlich besser), egal wie wild die Oberfläche aussieht.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Das ist schon richtig.
Es können aber auch Spiegel mit Lambda 1/3 oder noch schlechter relativ hohe Strehlwerte erreichen.
Insofern macht eine bloße PV Angabe eigentlich wenig Sinn denn das sagt mir eigentlich nicht viel über den Spiegel.

Grüße Gerd

Hallo

es ist wohl einfacher auf die Ursprüngliche Frage zurückzukommen
ein Planetenkiller mit 200mm Durchmesser

in erster Linie konnte ich mit 8" beobachten das meist bei 166-200x Vergrößerung Schluß war, wegen dem Gewaber der Luft. Nun ist das ja nicht der Traum, man erhofft sich wenn mal gutes Seeing ist (vielleicht 1x im Jahr) mehr, also wählt man als Maximum das was von der Austritspupille noch Sinnvoll ist, max Vergrößerung 400x. Nun muß man passende Okulare dafür finden die noch angenehm vom Einblick sind und wegen nachschubsen auch ein Großes Gesichtsfeld haben, bei 1600mm Brennweite bräuchte man ein 4mm Okular, das ist eigentlich eine Brennweite die gerade noch recht gängig bei den Herstellern ist, kürzere Okulare gibt es eher mit weniger Auswahl. Ein langsameres Öffnungsverhältnis ermöglicht auch einen kleineren FS, auch der FS hält seine Beugungskanten in den Strahlengang, das wird bei der einfachen Berechnung zwar nicht berücksichtigt, das Beugungsscheibchen wird wegen anderem Abstand auch kleiner sein, aber durch die Überlagerung der Beugungsscheibchen wird der Kontrast schlechter.

Öffnungsverhältnis und Toleranz gegenüber Oberflächenfehler, da geht es ja immer um nm Abweichung vom Ideal, direkt von nm in Wellenlänge umrechenbar, somit vom Öffnungsverhältnis unabhängig.
Interessant allerdings ist die Toleranz bei der Schnittweitenmessung im Foucaulttest da ist der langsammere Spiegel doch deutlich toleranter, und ja das liegt auch an der Focustoleranz

Noch mal zu den Beugungsscheibchen, bei gegebenem Durchmesser ist das Beugungsscheibchen bei halber Brennweite schon bloß halb so groß, das bedeutet aber nur den Scheibchendurchmesser im Bild der Brennebene, um auf die selbe Objektvergrößerung zu kommen brauchst du aber ein Okular welches diese Ebene doppelt so groß vergrößert, das sieht dann am Ende genauso aus wie am am langsamerem System, die max. Auflösung hängt vom Durchmesser der Optik ab.
Nebenbei, wäre ein f/8 immer noch voll deepSky tauglich, man braucht dann nicht das 31mm Nagler sondern nur das 55mm Plössel, haben etwa gleiches Bildfeld und das 55mm Okular bringt an f/8 auch 6,8mm AP, ist aber wesentlich günstiger, 2" OAZ solltest du für den Fall wohl vorsehen.
Interessant ist auch die Einblickhöhe 15° über dem Horizont und im Zenit.

Das alles jetzt aus Sicht das es ein Dobson wird, auf Montierung würde der Wackfaktor anderes ideal ergeben.

Gruß Frank

Hallo Stathis,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich kann nicht erkennen, dass die Auswirkungen des atmosphärischen Seeings von der Schärfentiefe des Telekops abhängen sollen.
Angenommen es bildet sich eine ideale Luftlinse in der Atmosphäre, die bei einem Teleskop mit 2 m Brennweite eine Fokusverschiebung um 1 mm bewirkt. Dann bewirkt dieselbe Luftlinse bei einem Teleskop mit 1 m Brennweite eine Fokusverschiebung um 0,5 mm. Die Unschärfe im ursprünglichen Fokus (transversale Aberration) bleibt in Bogensekunden gesehen gleich. Was ihr in der Praxis beobachtet habt, muss eine andere Ursache haben.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Die Rechnung, die du machst ist richtig: Wenn das Oeffnungsverhälnis sagen wir, statt 1:8, 1:4 ist, springt der Fokus nur um den halben Betrag, aber die Aufweitung des Bildes (Sternscheibchen) geschieht um den doppelten Betrag bei 1:4. Also kommt es scheinbar auf das gleiche heraus.Der Unterschied ist nun der: Du musst dieses Fokusbildchen bei 1:8 nur halb so stark vergrössern mit dem Okular, um dasselbe Bild zu bekommen. Deshalb hast du das bessere Bild. (Wir sind uns ja einig, dass bei Turbulenz, die Vergrösserung eine grosse Rolle spielt.)
Wie gesagt, die Praxis bestätigt mir das immer wieder: Mit meinem Schiefspiegler in (Kastenbauweise mit minimierter Rohrturbulenz) habe ich beim Fokussieren zwar nie einen scharfen Knackpunkt,aber ein ruhigeres Bild, als beim 1:6 Tak-Refraktor. Ich kann das nicht anders erklären. Das Bild verzerrt sich höchstens transversal,wie durch eine Gummihaut betrachtet, aber es bleibt scharf. Bei extremen Wetterlagen, Warm- oder Kaltlufteinbruch und Föhn versagen aber beide Instrumente. Gruss Emil

Hallo

die Fangspiegelgröße und Obstruktion
die störenden Efekte kommen wohl teils von der Beugung an der Kante des FS, man muß auch bedenken das auch die Spinne für Lichtbeugung sorgt, das berücksichtigt Abberator glaube ich nicht. Dann ist dafür die Länge der Kanten verantwortlich, es entsteht dadurch etwas "Streulicht" dem steht das Nutzlicht gegenüber. Bei doppelt so großem HS ist die Fläche 4x größer der Umfang und die Spinne zB aber nur 2x so groß.
Von daher betrachtet ist die große des Schattens den der FS macht unerheblich weil Dunkelheit den Kontrast nicht mindert, das spricht dafür das die Prozentwerte für Lineare Abschattung stehen.
ich glaube mit 20% lineare Abschattung oder weniger müsste es ganz gut gehen und da kannst du bestimmt noch etwas drunter bleiben.

Gruß Frank

Hallo Zusammen,

es gibt ja so etwas wie Schiefentärfe --- äh --- Schärfentiefe. Diese ist abhängig von der Brennweite und der Öffnung der Optik. Ich habe das mal für verschiedene Brennweiten anhand von http://www.striewisch-fotodesi…lehrgang/anmerk/ts_kb.htm für ein konstantes Öffnungsverhältnis von f 8 ausgerechnet:

Brennweite Nahpunkt Fernpunkt
300 mm 374,86 m unendlich
600 mm 1.497,75 m “
1200 mm 5.964,22 m “
2400 mm 23.437,55 m “
4800 mm 87.591,22 m “

Ich finde das ganz eindrucksvoll. Mit einer kurzen Brennweite holt man sich also die nahen Turbulenzen ab einer Höhe von 374,86 m über Grund ins scharfe Bild. Mit 2.400 mm Brennweite sind erst die Turbulenzen ab 23,43 km im scharfen Bild eingefangen. Dies mag erklären, warum ein Gerät mit langer Bennweite z.B. ein Schiefspiegler nur das langsame Schwingen zeigt, während es im kurzbrennweitigen f/6 Refraktor schon so richtig zappelt.

Beste Grüße

Dietmar

Hallo Ditmar,

sorry aber Deine Rechnung geht so nicht auf.
Wäre das so dann dürfte Tubusseeing oder lokales Seeing ja überhaupt kein Problem sein.
Seeing kann nicht scharf gestellt werden, es ist kein Objekt sondern eine Störung der Wellenfont und es ist völlig belanglos in welchem Abstand diese Störung entsteht.

Für uns ist übrigens die wellenoptische Schäfentirfe welche sich aus dem Durchmesser des Beugungsscheibchens errechnet die interessante Größe.
Das Beugunsscheibchen errechnet sich wie folgt.
d=2,44Lambda * f/D
d………Durchmesser Beugunsscheibchen
f……….Brennweite
D……...Öffnung

Es kann ein Defokus so groß werden bis dessen Queraberration den Durchmesser des Beugungsscheibchens erreicht, erst dann wird er sichtbar.
Hierzu ist die Queraberration des Beugunsscheibchens in eine Längsaberration umzurechnen.
Das geschieht über das Öffnungsverhältnis.
Die Formel lautet also T= 2,44Lambda * (f/D) *(f/D) oder 2,44Lambda *(f/D)^2
Für die Schäfentirfe nimmt man aber nicht Faktor 2,44 sondern Faktor 2
Die Formel lautet also
T08= 2Lambda * (f/D)^2

<b>Hier wird deutlich das die Schäfentirfe nicht einfach mit dem Öffnungsverhältnis
steigt sondern mit dessen Quadrat.</b>
Eine f/8 Optik hat also die 4fache Schärfentiefe einer f/4 Optik.

Hier wäre jetzt zu klären in welchem Ausmaß die durch Seeing hervorgerufenen Schärfeschwankungen mit dem Öffnungsverhältnis wachsen.
Steigen diese ebenfalls mit dem Quadrat des Öffnungsverhältnisses dann ergibt sich natürlich keine Verbesserung bei langsamerem Öffnungsverhältnis, steigen diese hingegen nur einfach mit dem Öffnungsverhältnis natürlich schon.
Das könnte also eine Erklärung sein.
Ich bin aber der Meinung das die Seeingbedingten Schärfeschwankungen mit dem Quadrat des Öffnungsverhältnis steigen und damit dieses also keinen Einfluss auf die Auswirkungen des Seeings hat.
Derartige Beobachtungen sollten andere Gründe haben, so ragen lange Refraktoren aus der Suppe des lokalen Seeings heraus.

Grüße Gerd

Hallo Gerd,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Gerd-2</i>
Ich bin aber der Meinung das die Seeingbedingten Schärfeschwankungen mit dem Quadrat des Öffnungsverhältnis steigen und damit dieses also keinen Einfluss auf die Auswirkungen des Seeings hat.
Derartige Beobachtungen sollten andere Gründe haben, so ragen lange Refraktoren aus der Suppe des lokalen Seeings heraus.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Dieser Meinung schliesse ich mich an. Wenn wir ein 200mm f/4 Teleskop mit einem 200mm f/8 Teleskop jeweils bei gleicher Vergrösserung vergleichen, dann wirkt sich das Seeing in beiden Fällen genau gleich aus.
Begründung: Beide Teleskope haben auf den letzten 10km vor der Öffnung des Teleskops _exakt_ den gleichen Strahlengang. Also dort, wo die Ursache des Seeings liegt.

Gruss
Michael

Hallo Gerd,

danke für die Aufklärung. Die Aussage, daß die Tiefenschärfe mit dem Quadrat des Öffnungsverhältnisses steigt, ist sehr wertvoll. Aus der Praxis kann ich noch eine Beobachtung von gestern Nacht beisteuern: Bei einem in einer Kuppel 2,5 m über Grund montierten 14 ´´f/4 -Newton machte sich die Verwendung eines 2,6 GWK´s nach meiner Beobachtung günstig bemerkbar. Man verwendet da ja dann auch Okulare mit längerer Brennweite, in diesem Falle 30 mm, d.h. diese haben ja dann wiederum eine größere Tiefenschärfe als ein z.B. ein 10 mm Okular. Man kommt dann wohl zusammengenommen (Spiegel + Okular mit langer Brennweite)zu einem Schärfebereich, der gegenüber seeingbedingtem Versatz des Bildes toleranter ist.

Beste Grüße

Dietmar

Hallo Dietmar,

ich fürchte da hast Du mich falsch verstanden.
Richtig die Schärfentiefe ändert sich mit dem Quadrat des Öffnungsverhältnisses aber auch der Seeingeinfluss sollte im gleichen Maße steigen.
Unterm Strich kann mit einem langsameren Öffnungsverhältnis deshalb keine Verbesserung erzielt werden.

Ich hatte ja extra die Formel zu Wellenoptischen Schärfentiefe gebracht und diese noch etwas erläutert, die Okularbrennweite ist dort nicht enthalten und somit hat diese auf die Wellenoptische Schärfentiefe auch keinen Einfluss.

Ich sehe es wie Michael, das Teleskop schaut durch die gleichen Luftschichten egal welches Öffnungsverhältnis es hat.

Dort erfährt die Wellenfront auch die gleiche Deformation, diese ist nun mal vorhanden und kann nachträglich mit einer rein passiven Optik nicht verringert werden, egal was man anstellt.
Einzige Möglichkeit wäre eine aktive Korrektur wie bei Großteleskopen.
Alles andere wäre sowas wie ein Perpetuum mobile, wenn es das Seeing einfach so verschwinden lassen würde.
Man kann natürlich dafür sorgen das zur Seeingbedingten Störung der Wellenfront nicht noch eine merkliche durch das Teleskop oder Tubusseeing hinzukommt aber wegzaubern kann man das Seeing leider eben nicht.
Auch ich würde mir das zwar gerne wünschen, muss mich aber trotzdem mit der bestehenden Physik zufriedengeben und das Beste draus machen.

Grüße Gerd

Hallo,
es gibt verschiedene Formen von atmosphärischen Störungen. Am besten sieht man diesen Unterschied direkt bei der Beobachtung der Mondoberfläche durch ein Teleskop. Entweder brodelt es, man erkennt keine Details, oder aber die Oberfläche schaut aus, wie durch ein Wasserglas oder eine Gummihaut. Der Grund ist der, dass diese Störungen wie Linsen mit variablem Brechungsindex wirken können. Das führt zu Fokussprüngen im Teleskop. Der Fokussprung hat 2 Komponenten, eine longitudinale und eine transversale. Ist die longitudinale vorherrschend (Richtung, wie sich der Okularauszug bewegen lässt im Teleskop)so zeigt sich die Turbulenz als Gummihaut, wie erwähnt. Und für diese atmosphärische Störung, und nur für diese, ist das langsame Oeffnungsverhältnis besser.
Eine solche Wetterlage kann sich über Wochen hinziehen, und kann sich auch nach einem _Störungsdurchgang wieder einstellen. Und deshalb ist ein langsames Oeffnungsverhältnis ein nachhaltiger Vorteil beim Beobachten. Gruss Emil