Mikrorauheit und das Problem der Quantifizierung

  • Hallo Beisammen,


    Wie würde der Vergleich zwischen Rauheit 'in' der Spiegeloberfläche und Staubkrümels 'auf' der Oberfläche aussehen? Sieht man ein Staubkorn als 'schwarze' Abschattende Maske oder als weißes / (graues) Lichtpünktchen an? Beides würde zu Kontrastverlust beitragen. Von den Experten würde ich gerne mal wissen, ob es mehr Sinn macht sich über die Staubfreiheit der Optik Gedanken zu machen, oder über die Rauheit.


    Clear Skies,
    Gert

  • Hallo Gert.


    Staubkrümel sind unterm Normaskimikroskop hell leuchtende Punkte. Solchen Staub musste ich bei sehr guten Flächen bewusst
    als Fokusierhilfe erzeugen damit ich die Lage der Fläche finden konnte. Deshalb sind meine Bilder am Linsenrand gemacht worden,
    Damit habe ich gleichzeitg den Beweis der Fokuslage dabei. Bei stellen innerhalb der Fläche habe ich das nicht mehr. Da hilft nur
    Noch die Aperturblende oder der Staub als Starthilfe bis man endlich auch die Struktur der Fläche sieht.


    Beim Weisslichtinterferomter escheinen Staubteilchen als dunkle Ausfallstelle, weil dort keine Interferenz zustande kommt.


    Beim Lyottest erscheint der Staub selber auch als dunkle Stelle aber an seinem Rand entsteht Beugung und die leuchtet
    genau so hell wie jene die vom Aperturrand oder der Fangspigelstrebe. Das kann sehr breit werden. Siehe das Bild oben, wo ich
    die Breite des Streulichts der Aperturkante gemessen habe.


    >>ob es mehr Sinn macht sich über die Staubfreiheit der Optik Gedanken zu machen, oder über die Rauheit.


    Hier würde ich sagen. Wenn es um ein gutes Dunkelfeld zu bekommen geht, ist mehr auf den Staub zu achten.
    Wenn es um eine gute scharfe Abbildung geht ist eher auf die Mikrorauheit zu achten.


    Beim Lyottest kann ich zum Glück mit der Streulichtmessung gut dienen. Aber bei der Darstellung der Flächengestalt
    habe ich bemerkt dass nicht nur die Spaltbreite eine Rolle spielt sondern auch die Breite Des Lichtspalts.
    Dazu werde ich in einer Woche eine Dokumentation bringen können.


    Viele Grüße
    Alois

  • Hallo Kai,

    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Zunächst etwas Grundsätzliches zum Messen und Vergleichen...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    herzlichen Dank für diese Einführung. Vermutlich werde ich in Zukunft noch öfters darauf verlinken.[:)]


    Gruß Kurt

  • Da der Foucault Test (wenn der Testaufbau entsprechend ausgefeilt
    ist) Strukturen im Bereich weniger Nanometer zeigen kann gab es
    eigentlich für Spiegelschleifer bisher keine Probleme hinsichtlich Bewertung der Rauheit.
    Probleme werden fast ausschließlich durch die Verwendung schlechter
    Materialien und falscher Poliertechnik verursacht.
    Auch Wellenoptik, Gitterkonstanten und Beugungserscheinungen sind
    hinlänglich bekannt (Physik Oberstufe)
    Welches Problem wurde jetzt eigentlich gelöst ?
    Aus meiner Sicht ist einzig und allein die Quantifizierung der
    Oberflächengüte (Rauheit) offen - wenn sich da ein Standard durchsetzen würde hätten
    die Amateure sicher kein Problem.
    Ich akzeptiere jedenfalls keinen Spiegel mehr der mit meinem Foucault-
    Tester Abweichungen in der Feinstruktur zeigt. (Kratzer nicht mit
    eingeschlossen)
    Beste Grüße, Joachim

  • "Welches Problem wurde jetzt eigentlich gelöst ?
    Aus meiner Sicht ist einzig und allein die Quantifizierung der
    Oberflächengüte (Rauheit) offen"


    Nichts wurde bisher gelöst.
    Die einen glauben, ihre superglatten Flächen würden sauberere Bilder liefern als "normale" und andere sind fest davon überzeugt, dass das nichts oder fast nichts ("im Promillebereich" oder "in homöopathischer Dosis")
    bringt, es also eine vernachlässigbare Größe wäre.
    Die ersten berichten von ihren persönlichen Erfahrungen und die anderen wollen mathematisch beweisen, dass diese "Erfahrungen" nicht auf die Superglätte zurückzuführen sind.
    Die ersten beweisen nichts und die zweiten haben noch nichts bewiesen.


    Gruß Rolf
    Und wenn die Meinung der zweiten mathematisch bewiesen wird, dann glauben die ersten doch nicht dran.
    Vielleicht sind die Grundannahmen, ab deren gerechnet wird, unvollkommen.

  • Hallo Kurt!


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Kurt</i>
    <br />
    1. Ein Lyotfilter mit genau definierter Dämpfung und Phasenverschiebung, idealerweise ¼ Lichtwellenlänge für das durchgehende Licht.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Nur eine kleine Anmerkung, wo ich mich gerade durch diesen
    Mammut-Thread arbeite: Ich würde in diesem Zusammenhang
    von einem Lyot-Testplättchen etc. sprechen.
    Unter einem Lyot-Filter versteht man eigentlich
    einen Polarisationsinterferenzfilter verstehen wie
    er zur Sonnenbeobachtung (Day-Star-Filter) verwendet wird
    und z.B. im Buch von Ingalls "Amateur Telescope Making" Band 3
    oder im Bergmann-Schäfer Optikband beschrieben ist. Ich habe
    mal selbst angefangen, einen solchen Filter zu bauen.

  • Hallo Amateurastronom,


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


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Kurt</i>
    <br />
    1. Ein Lyotfilter mit genau definierter Dämpfung und Phasenverschiebung, idealerweise ¼ Lichtwellenlänge für das durchgehende Licht.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Nur eine kleine Anmerkung, wo ich mich gerade durch diesen
    Mammut-Thread arbeite: Ich würde in diesem Zusammenhang
    von einem Lyot-Testplättchen etc. sprechen.
    Unter einem Lyot-Filter versteht man eigentlich
    einen Polarisationsinterferenzfilter verstehen wie
    er zur Sonnenbeobachtung (Day-Star-Filter) verwendet wird
    und z.B. im Buch von Ingalls "Amateur Telescope Making" Band 3
    oder im Bergmann-Schäfer Optikband beschrieben ist. Ich habe
    mal selbst angefangen, einen solchen Filter zu bauen.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    vielen Dank für die Korrektur. Klar, das muss Lyotplättchen oder Lyot-Testplättchen heißen.


    Gruß Kurt

  • Hallo Joachim,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Da der Foucault Test (wenn der Testaufbau entsprechend ausgefeilt
    ist) Strukturen im Bereich weniger Nanometer zeigen kann gab es
    eigentlich für Spiegelschleifer bisher keine Probleme hinsichtlich Bewertung der Rauheit...


    ...Probleme werden fast ausschließlich durch die Verwendung schlechter
    Materialien und falscher Poliertechnik verursacht…
    …Ich akzeptiere jedenfalls keinen Spiegel mehr der mit meinem Foucault-
    Tester Abweichungen in der Feinstruktur zeigt. (Kratzer nicht mit
    eingeschlossen)… <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Bis dahin wird dir zumindest niemand aus der Spiegelschleiferzunft widersprechen. Wäre nur zu ergänzen dass man mit Foucault nur extrem großen Asti sehen kann. In der „Urzeit“ der Spiegelschleiferei (so ca.10 Jahre zurückliegend) waren noch Substrate mit D/d =6 üblich.
    D = Spiegeldurchmesser
    d = Dicke
    Da war das Risiko für Asti relativ gering. Gewerbliche Anbieter arbeiten immer noch gerne mit ähnlichem Dickenverhältnis und schaffen es trotzdem des Öftern Asti einzubauen. Deshalb würde mich beim Kauf eher auf ein ordentliches Protokoll auf Interferometerbasis verlassen. Für die Spiegelschleifer mit ihren zunehmend dünneren Spiegel ist das Interferometer als zusätzliches Prüfgerät mittlerweile unentbehrlich geworden.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    Auch Wellenoptik, Gitterkonstanten und Beugungserscheinungen sind
    hinlänglich bekannt (Physik Oberstufe) <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Der ist gut! Was schätzt du denn wie viele Leser und Poster hier Physik Oberstufe absolviert und/oder jemals in ihrem Leben ein physikalisches Grundpraktikum absolviert haben? Da erhoffe ich mir von Kais Posting für diese „Benachteiligten“ etwas an Nutzen.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">…Welches Problem wurde jetzt eigentlich gelöst ?
    Aus meiner Sicht ist einzig und allein die Quantifizierung der
    Oberflächengüte (Rauheit) offen - wenn sich da ein Standard durchsetzen würde hätten
    die Amateure sicher kein Problem. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Quantifizierung von Rauheit bis in den Sub-mm Bereich ist selbst mit Amateurmitteln kein Problem, die Quantifizierung der Wirkung auf die Kontrastübertragung ebenfalls nicht. Wie oft muss man denn die einschlägigen Dokumentationen und Fachliteratur zitieren und wo bitte fehlt es denn noch? Lies doch bitte noch mal was ich von dir eingangs zitiert habe.


    Gruß Kurt


    Edit: Tippfehler

  • "Quantifizierung von Rauheit bis in den Sub-mm Bereich ist selbst mit Amateurmitteln kein Problem, die Quantifizierung der Wirkung auf die Kontrastübertragung ebenfalls nicht. Wie oft muss man denn die einschlägigen Dokumentationen und Fachliteratur zitieren und wo bitte fehlt es denn noch? Lies doch bitte noch mal was ich von dir eingangs zitiert habe."



    Bitte um Entschuldigung, ich gehöre zu den "Benachteiligten".


    "Sub-mm Bereich" - meinst Du damit die Mikrorauheit? Wenn ja, dann folgende Frage:


    Wenn "die Quantifizierung der Wirkung auf die Kontrastübertragung" kein Problem mehr darstellt, könntest Du dann bitte kurz formulieren, worum es dann jetzt noch in diesem thread geht.


    Gruß Rolf

  • hallo,


    ich bitte um Nachsicht, vielleicht ist vielen Schleifern das aus eigener Arbeit ja völlig klar, nur ich habe da noch gewisse Probleme.
    Ich versuche das also für mich zusammenzufassen, und ihr werdet mich korrigieren und ergänzen wo ich fröhlich ins Fettnäpfchen steige.


    Alois erwähnt in seiner Einleitung die Rauheitsgrade A, B, C, D, E und bringt Beispielbilder. Interessant finde ich auch das Bild vom Profil der FFT
    des Reibeisen-Cassis, worin die Zonen markiert sind und wie weit sie das Licht im Verhältnis zum Durchmesser der Airy Disk aus dem Fokus lenken.
    Das ist aber eindeutig primary ripple.


    Kai bringt nun Beispiele von ca 1mm breiten und 2nm tiefen periodisch gerieften Oberflächen, und lässt die Streuwinkel berechnen. Er zeigt dann den Sterntest einer 3mm gerieften Oberfläche, und wie wenig Streulicht das verursacht. Wie kann übrigens eine 3mm Fläche so einen Sterntest produzieren? Wie verhält sich das zu den von Alois angegeben Rauheitsgraden A, B, C, D, E? Die sind ja allesamt auf viel kleinerer Skala. Kais Beispiel auf der 1mm Dimension zeigt, je kleiner die Struktur desto grösser der Streuwinkel, und je tiefer die Struktur desto mehr Streulicht. Also werden die Streuwinkel bei den viel kleineren Skalen A, B, C, D, E viel grösser sein, und das Streulicht viel weiter gestreut.


    Die von Suiter gebrachte Simulation der Mikrorauheit und die Übersetzung von rms über die Taylor-Näherung der Strehlformel kann ich gut nachvollziehen. Er verwendet einen Zufallsgenerator um Höhen zuzuordnen und nimmt die Wurzel und normalisiert. Die Korrelationslänge der Ripples ist um einen Millimeter herum. Die MTF sackt anfangs scharf ab und verläuft dann in mehr oder weniger konstantem Verhältnis zur idealen Oberfläche. Ist die Rauheit auf geringerer Korrelationslänge, im Sub mm Bereich, wird die MTF sich genauso verhalten - vorausgesetzt die Rauheit folgt einer Zufallsverteilung. Gegenbeispiel Beugungsgitter.


    Kais Beispiel ist ja eigentlich ein sehr grobes "Beugungsgitter", und deshalb sehen wie auch die schwachen peaks in der PSF, Licht welches bei einem Zufallsmuster auch im Streubereich zufällig verteilt wäre.


    Weit gestreutes Licht bei den Rauheiten A, B, C, D, E und geringe Streuungskoeffizienten wie 0,01 bis 0,05% bei den in Frage kommenden rms Werten lassen dann das Streulichtproblem eher gering erscheinen, zB im Verhältnis zur FS-Spinne (Suiter berechnet 0,5%) oder Staub (0,1%).


    Streulicht von Microripple im Winkelbereich ca. 3 Jupiterdurchmesser, wie Vernet bei astrosurf angibt, wären äquivalent etwa zu Skalengrössen 1-2mm laut Kais Beispiel. Wenn ich das in Beziehung setzen darf.


    Die Quantifizierung der Mikrorauheit im Mikrobereich, also auf Ausdehnungsskalen unter 0,1mm wie auf Alois Nomarksi Bildern, das wäre für Amateure die nicht über ein solches DIC Mikroskop verfügen, dann also nur interessant um den rms auch in fein aufgelöster Stichprobe zu bestimmen.


    sorry wenn ich da viel Unsinn schwatze, sonst krieg ichs nicht unter einen Hut. Hab nur Schmalspur Ingenieur Ausbildung ;)


    lg Tommy

  • Hallo Gert,


    wegen dem Staub:
    Horia hat ein PDF ausgegraben, wo die ganzen Einflüsse, speziell für Koronografen, sauber aufgelistet sind:
    http://www.cosmo.ucar.edu/publ…ns/nelson_tech4_10-06.pdf


    Bin gespannt was Du dazu sagst


    Nebenbei beantwortet es die Frage von Emil, ob die Aluschicht eventuell einen Teil der Rauheit zudeckt.
    Ja, tut sie. Bis zu Defekt-Breiten von1µm bei nicht zu großer Höhe.





    Hallo Karsten,


    hier ist ein interessanter Link zur Energieverteilung der Airy Disc bis zum 100. Ring


    http://home.strw.leidenuniv.nl…se/2006/07/11/airy_rings/


    Nur für den Fall, dass jemand zuviel Streulicht da draussen sieht[:D]




    Hallo an alle,


    ich hatte ein einfaches Modell vorgeschlagen, wie man das Streulicht aus einer gegebenen Oberflächenform berechnen kann:


    Für kleine Streuwinkel und kleine Höhendifferenzen gilt:
    <ul>
    <li> <b>Der Streuwinkel ist umgekehrt proportional der Strukurbreite</b>
    </li>
    <li> <b>Die Streu-Intensität ist proportional dem Quadrat des RMS Wertes</b>
    </li>
    </ul>



    Ich hatte weiterhin erwähnt, dass dies eine ungeheuerliche Sache ist, wenn man sich das mit dem gesunden Menschenverstand (=Modell Lichtstrahl) vorstellt.
    Noch einmal langsam zum mitschreiben:


    Der Streuwinkel hängt von der Struktur bzw Defekt-Breite ab?
    Je breiter die Defekte, desto kleiner der Streuwinkel?
    Ist das nicht komisch?


    Und weiter:
    Die Streuintensität vervierfacht sich, wen sich die Defekt-Höhen verdoppeln?


    Wollen wir das jetzt als Modell nehmen, ja oder nein?
    Bedenkt es wohl, es gibt kein zurück[;)]


    Nach dieser Warnung und zur weiteren <s>Verunsicherung</s> Festigung gibt es eine kleine Advents Aufgabe:


    Es ist bekannt, dass die Wichtel um die Weihnachtszeit gern an Spiegeln herumschaben.
    Deshalb lässt man die guten Optiken in dieser Zeit nie ohne Deckel irgendwo herumliegen.


    Denn allzu schnell kann so etwas passieren:


    Code
    _____  4mm  _____       _____       _____       _____
         |     |     |     |     |     |     |     |     |
         |     |     |     |     |     |     |     |     |       h=4nm (PV)
          -----  4mm  -----       -----       -----       -----


    Regelmäßige Gräben, 4mm breit, wurden gezogen. Saubere Arbeit, oben und unten alles glatt gegangen!


    Die Wichtel hoffen natürlich darauf, dass niemand den Schabernack im Foucault-Test sehen kann. Um sich später beim Firstlight spöttisch die Hände zu reiben.


    Aber sicher sind sie sich nicht.
    Wird überhaupt Streulicht entstehen?
    Wieviel wird es sein und welche Richtung ist zu erwarten?


    Oder sieht man es im Foucault Test doch?


    Helft den Wichteln und ihr werdet reich belohnt![8D]



    Höre ich jetzt schon wieder das Nörgeln auf den hinteren Reihen?
    Ich hoffe doch nicht!

    Viele Grüße
    Kai

  • Hallo Tommy,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Hab nur Schmalspur Ingenieur Ausbildung! <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Dafür ist es gar nicht so übel, was Du da zusammengetragen hast![:)]


    Ich gehe es morgen mal einzeln durch. Passt schon so!


    Viele Grüße
    Kai

  • Hallo Kai


    deine Wichtelspiegeloberflächenmuster,
    wenn die Gräben 1/4 lambda Tiefe hätten würden die Lichtwellen aus den Tiefen und hohen Bereichen zu Null Helligkeit interferieren, wie hell es in deinem Fall bleibt lässt sich leicht ausrechnen, der Abstand von hellstem und dunkelstem Punkt eines Bildes wird dann entsprechend geringer, der Kontrast folglich auch.
    Die senkrecht stehenden Kanten machen eigentlich keine Probleme.
    Aber lass und über die vielen Beugungskanten nachdenken, man würde wohl gar nichts sehen.
    Zum Glück ist diese Wichtelmänchenform so irgendwie nicht möglich, aber auf Radiowellen skaliert könnte man das spielen


    Gruß Frank

  • Hallo Kai,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Helft den Wichteln und ihr werdet reich belohnt!<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    da bin ich aber mal gespannt[:p]. Ist auch eine "zeichnerische" Lösung erlaubt? Ich meine so mit OF?


    Fragt Kurt

  • Hallo Kurt!


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Kurt</i>
    <br />
    vielen Dank für die Korrektur. Klar, das muss Lyotplättchen oder Lyot-Testplättchen heißen.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ja, ich habe eben nochmal überlegt, und meine, dass diese Platten, soweit ich mich erinnere, in Applied Optics, bei Malacara und Texerau auch als Phasenplättchen bezeichnet werden, wie das wohl auch bei Phasenkontrastmikroskopen der Fall ist.


    Der Selbstbau von den Lyot-/Birefringent-Filtern ist leider etwas
    mühsam und (für mich momentan zu) zeitraubend...

  • Hallo Rolf,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Vielleicht sind die Grundannahmen, ab deren gerechnet wird, unvollkommen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    na ja die theoretischen Grundlagen sind schon weitestgehend die Richtigen.
    Allein die Größenordnung der angenommenen Fehler ist das Problem.
    Natürlich wenn ich winzige Fehler annehme dann verwundert es auch nicht wenn dann beim Rechenergebnis rauskommt das diese zu vernachlässigen sind da deren Auswirkung nahezu bedeutungslos ist.


    Sicher das hat uns der Kai schön vorgerechnet, dass aber die angenommenen Werte für eine mögliche hochfrequente Welligkeit viel zu klein sind interessiert Ihn nicht und offenbar auch sonst niemanden hier.


    Hochfrequente Welligkeit ist das was im Allgemeinen irrtümlicherweise als Rauheit angesehen wird da es zb. im Lyot Test diesen Eindruck erweckt.
    Kais Sinuswelle ist hochfrequente Welligkeit.
    Mit der Echten Mikrorauheit hat das allerdings noch nichts zu tun.


    Nun hat uns Alois aber schon in Seinem Eingangbeitrag gezeigt das es hochfrequente Welligkeit sehr wohl im beträchtlichem Ausmaß geben kann und sich diese dann geradezu dramatisch auf die Abbildung auswirkt.
    Und das obwohl Fehler niederfrequenter Welligkeit bzw. der globalen Form viel geringer ausgeprägt sind.



    Rechnet man den Strehl in RMS um so ergibt die klassische Auswertung welche nur die globale Form und niederfrequente Welligkeit berücksichtigt.


    Strehl 0,86 = RMS 0,062 lambda bzw. RMS 34,1 Nanometer
    Inklusive der hochfrequenten Welligkeit wie sie nur durch FFT zu erfassen ist ergibt sich.


    Strehl 0,5 = RMS 0,132 lambda bzw. RMS 72,6nm


    Zieht man vom Gesamtfehler RMS 72,6nm den Fehler für die niederfrequente Welligkeit mit RMS 34,1nm ab dann erhält man allein für die hochfrequente Welligkeit einen Fehler von
    Wurzel aus (72,6^2 – 34,1^2) = 64,1nm


    Fehler allein der hochfrequenten Welligkeit = RMS 64,1nm! [:0]
    Fehler der niederfrequenten Welligkeit = RMS 34,1nm


    Das führt Kais Theorie das hochfrequente Fehler zwangsläufig wesentlich kleiner sein müssen als niederfrequente Fehler ad absurdum.
    Hier hatte ich meine Sichtweise dazu erläutert.


    http://forum.astronomie.de/php…Qualitat_1_6_1#Post985732


    Leider kann er sich nicht von Seiner Sichtweise trennen und rechnet daher trotz des von Alois schon im Eingangsbeitrag gebrachten Beispiels stur mit ganz winzigen Fehlern.


    Seine Sinuswelle mit 2 bzw. 4nm PV also RMS 1nm bzw. RMS 2nm ist geradezu lächerlich gegen die von Alois gemessene hochfrequente Welligkeit mit RMS 64,1nm.


    Die Berechnung des RMS der Sinuswelle von Kai mit dem Umrechnungsfaktor 2 * Wurzel 2 also 2,8 ist übrigens falsch.
    Es ist zwar richtig das sich der Effektivwert also der RMS einer Halbwelle aus Amplitude der Halbwelle /Wurzel 2 berechnet aber das bedeutet nicht das der RMS der gesamten Welle dann einfach mit Gesamthöhe / (2* Wurzel 2) zu berechnen wäre so wie es Kai annimmt.


    Der RMS lässt sich nicht einfach nach dem Schema Wert A + Wert B = Gesamtwert addieren.
    Der RMS addiert sich wie folgt


    RMS gesamt = Wurzel (Wert A^2 + Wert B^2)


    Es ergeben sich für eine Sinuswelle mit der Gesamthöhe ( 2* Amplitude) von 2nm also für jede Halbwelle Effektivwerte von (die Amplitude ist ja 1nm) 1nm / 1,41 = RMS 0,71nm.
    RMS Gesamt ist demzufolge Wurzel aus (0,71nm^2 *2) = 1nm


    Man kann es natürlich auch einfacher haben wenn man simpelste Logik an den Tag legt.
    Teilt man die Sinuswelle exakt in der Mitte in 2 identische Halbwellen steht jedem Wellenberg exakt das gleiche Wellental gegenüber.
    Logischerweise ist der RMS daher also Gesamthöhe der Welle / 2 und nicht 2,83 wie es Kai behauptet.


    Das ist auch ein Kommentar zu.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Da rechne bitte von 2nm PTV oder 4nm PTV den RMS aus. Wenn Du kannst.
    Dann reden wir weiter. Wobei das "wir" nur eine theoretische Option ist.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Aber zurück zum eigentlichen Thema.


    Halten wir fest.


    Es kann sehr wohl hochfrequente Welligkeit im beträchtlichen Ausmaß geben.
    Diese wird von der klassischen Streifenauswertung nicht erfasst!


    Es kann daher wegen dieser hochfrequenten Welligkeit auch bei Optiken die in der klassischen Streufenaswertung gut abschneiden zu einer erheblichen Kontrastminderrung kommen.
    Also auch dann wenn die niederfrequente Welligkeit noch ganz harmlose Werte aufweist.


    Hochfrequente Welligkeit ist das was irrtümlicherweise oft als Rauheit bezeichnet wird.
    Hochfrequente Welligkeit ist das was im Lyot Test sichtbar wird.


    Wer den Begriff der Rauheit für hochfrequente Welligkeit verwendet hat damit absolut recht wenn Er auf deren Wichtigkeit hinweist und versucht diese im Rahmen seiner Möglichkeiten zu untersuchen.


    Wer nur Streifenauswertung betreibt tut gut daran mit dem Lyot Test die Optik auf eine relevante hochfrequente Welligkeit hin zu überprüfen.
    Es sei ihm aber trotzdem unbedingt der Umstieg zur FFT Auswertung empfohlen da nur diese eine vernünftige Quantifizierbarkeit ermöglicht.
    Die Unzulänglichkeiten des Lyot Testes wurden hier beschrieben, ändern aber nichts daran das dort sichtbare „ Rauheit“ durchaus ein Problem sein kann (nicht zwangsläufig sein muss).


    Grüße Gerd

  • Hallo Gerd,



    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Sicher das hat uns der Kai schön vorgerechnet, dass aber die angenommenen Werte für eine mögliche hochfrequente Welligkeit viel zu klein sind interessiert Ihn nicht und offenbar auch sonst niemanden hier.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ein Rechenbeispiel hat als Aufgabe eine abstrakte Formel mit Leben zu füllen. Man kann, so wie du und Kai es gemacht haben, entweder mit Zahlen der schlechten oder der guten Politur es tun.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Die Berechnung des RMS der Sinuswelle von Kai mit dem Umrechnungsfaktor 2 * Wurzel 2 also 2,8 ist übrigens falsch.
    Es ist zwar richtig das sich der Effektivwert also der RMS einer Halbwelle aus Amplitude der Halbwelle /Wurzel 2 berechnet aber das bedeutet nicht das der RMS der gesamten Welle dann einfach mit Gesamthöhe / (2* Wurzel 2) zu berechnen wäre so wie es Kai annimmt.


    ...


    Es ergeben sich für eine Sinuswelle mit der Gesamthöhe ( 2* Amplitude) von 2nm also für jede Halbwelle Effektivwerte von (die Amplitude ist ja 1nm) 1nm / 1,41 = RMS 0,71nm.
    RMS Gesamt ist demzufolge Wurzel aus (0,71nm^2 *2) = 1nm<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Hier hast du leider das RMS-Prinzip falsch verstanden. Eine gute Erklärung z. B. hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Effektivwert


    Viele Grüße,
    Horia

  • 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>
    Strehl 0,86 = RMS 0,062 lambda bzw. RMS 34,1 Nanometer
    Inklusive der hochfrequenten Welligkeit wie sie nur durch FFT zu erfassen ist ergibt sich.


    Strehl 0,5 = RMS 0,132 lambda bzw. RMS 72,6nm


    Zieht man vom Gesamtfehler RMS 72,6nm den Fehler für die niederfrequente Welligkeit mit RMS 34,1nm ab dann erhält man allein für die hochfrequente Welligkeit einen Fehler von
    Wurzel aus (72,6^2 – 34,1^2) = 64,1nm


    Fehler allein der hochfrequenten Welligkeit = RMS 64,1nm! [:0]
    Fehler der niederfrequenten Welligkeit = RMS 34,1nm
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ich kann deine Berechnung leider nicht nachvollziehen. Bitte beschreibe genauer was du hier gemacht hast. Wo kommen die Daten her, was versuchst du daraus zu berechnen, was wird in den Bildern dargestellt, und in welcher Beziehung stehen die Bilder zu deiner Berechnung?


    <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>
    Die Berechnung des RMS der Sinuswelle von Kai mit dem Umrechnungsfaktor 2 * Wurzel 2 also 2,8 ist übrigens falsch.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Der Umrechnungsfaktor ist richtig.


    Gruß
    Michael

  • Toller Nachhilfeunterricht, wirklich sehr lehrreich; vielen Dank, dass Ihr Euch damit soviel Mühe macht.
    Was das Ergebnis betrifft, es wird wohl so sein - und das sage ich jetzt schonmal voraus - so könnt Ihr rechnen und zitieren soviel Ihr wollt, was bleibt, sind die Erfahrungen, und die kann man nicht wegrechnen. Einzig bleibt der Test am Himmel mit zwei Spiegeln, und das visuell und fototechnisch.


    Gruß Rolf

  • Hallo


    Das Problem ist wohl die Ignoranz,es ist dem Text und der Zeichnung von Kai ganz klar ein Rechteck-Verlauf zu entnehmen.
    Sicher ist das in dem Maßstab beim Spiegelpolieren mit geeigneten Mitteln nicht möglich,deswegen Mehrfach von einer Sinuswellenform zu reden ist aber an dieser Aufgabe vorbei.
    Zum Glück gibt es keine Wichtelmännchen.


    Gruß Frank

  • Hallo Horia,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Man kann, so wie du und Kai es gemacht haben, entweder mit Zahlen der schlechten oder der guten Politur es tun.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    na ja es geht hier ja darum ob Rauheit bzw. eine hochfrequente Welligkeit wie sie im Lyot Test sichtbar ist ein Problem darstellt oder nicht.
    Das es bei einer super Politur keines ist darüber sind sich doch alle Seiten einig.
    Das muss hier also auch niemand beweisen.


    Es geht darum ob sie bei einer schlechten Politur Probleme machen kann und daher muss man natürlich dann auch mit den Zahlen einer schlechten Politur arbeiten wenn man das rausfinden will.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Hier hast du leider das RMS-Prinzip falsch verstanden. Eine gute Erklärung z. B. hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Effektivwert<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">



    Wenn Du und Michael den Faktor zustimmt macht mich das schon nachdenklich.
    Allerding überzeugen könnt ihr mich nur mit einer entsprechenden Herleitung.
    Ich habe die Meine bereits dargelegt.


    Betrachten wir das mal konkret am Beispiel Wechselspannung so wie es auch in Wiki gehandhabt wird.
    Der auf Wiki beschriebene Effektivwert U eff =1/wurzel 2*U gilt wenn die Richtung des Stroms keine Rolle spielt für beide Halbwellen.
    Möchten wir zb. die Leistung errechnen nach der Formel P = U * I benötigen wir den Effektivwert.
    Für die Leistung P ist es unerheblich in welche Richtung der Strohm fließt.
    Der eigentliche Lastverlauf ist hier keine Sinuswelle sondern die Aneinanderreihung beider Halbwellen so wie das bei einer Gleichrichtung mit Brückengleichrichter der Fall ist.


    http://de.wikipedia.org/wiki/Gleichrichter


    Uns interessiert nun aber nicht der RMS so einer Aneinanderreihung von Halbwellen sondern der der gesamten Sinuswelle mit PV von Wellental zu Wellen Berg.


    Hier wäre jetzt eure Herleiten gefragt.
    Man kann für den RMS jetzt nicht einfach mit Faktor 2 artbeiten.



    Ich verstehe unter RMS den nach Fläche bzw. im Falle einer 2 dimensionalen Welle nach Länge gewichteten Durchschnitt.
    Es erschein mir bei der Sinuswelle logisch das dieser exakt auf halber Höhe also halben PV liegt.
    Es steht auf halber Höhe ( um im Beispiel Wechselstrom zu bleiben bei Spannung 0 ) einem Wellenberg immer das passende Wellental gegenüber.


    (==&gt;) Michael


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich kann deine Berechnung leider nicht nachvollziehen. Bitte beschreibe genauer was du hier gemacht hast. Wo kommen die Daten her, was versuchst du daraus zu berechnen, was wird in den Bildern dargestellt, und in welcher Beziehung stehen die Bilder zu deiner Berechnung?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ich habe doch eigentlich alles beschrieben.
    Die Bilder und damit die Strehlwerte kommen von Alois, siehe Eingangsbeitrag.
    Erklärungen dazu bitte im Eingangsbeitrag von Alois nachlesen.
    Da Alois leider keinen RMS angegeben hatte habe ich diesen aus dem Strehl den Alois angegeben hat errechnet.


    Der Grund für diese Rechnung liegt darin den Anteil der reinen hochfrequenten Welligkeit am Gesamtfehler zu ermitteln.


    Dieser muss logischerweise die Differenz von Gesamtfehler ( Strehl 0,5 bzw. RMS 72,6nm) und dem Fehler der nur die niederfrequente Welligkeit berücksichtigt ( Strehl 0,86 bzw. RMS 34,1nm) sein.


    Hier komme ich wie ich ausführlich vorgerechnet hatte auf einen Wert von RMS 64,1nm.


    Was ist Dir hier Unklar?
    Die Beziehung zwischen RMS und Strehl ist Dir mit Sicherheit bekannt und wie man mit 2 RMS Werten umgeht doch mit Sicherheit auch.
    Du solltest also problemlos meine Rechnung nachvollziehen können.


    Grüße Gerd

  • Hallo Rolf,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Einzig bleibt der Test am Himmel mit zwei Spiegeln, und das visuell und fototechnisch.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Klar. Machen!


    Aber richtig:


    Es darf nur die untersuchte Variable (die Rauheit) sich ändern. Die Rauheit-Werte für Spiegel-1 und Spiegel-2 müssen bekannt sein, und zwar sowohl als RMS als auch als Laterale Ausdehnung. Das Ergebnis muss objektiv ermittelt sein (Erfahrungen sind halt subjektiv). Wie gesagt, nur zu.


    Viele Grüße,
    Horia

  • Hallo Frank,


    ich weiß der Thread ist schon sehr lang, daher sei Dir verziehen.
    Es geht nicht nur um die letzte Aufgabe von Kai sondern um jene die schon ganz am Anfang gestellt wurde.


    Da geht es um eine Sinuswelle!


    Grüße Gerd

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