Mikrorauheit und deren Messung

Hallo Kalle.
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">die niedrigeren Dichten zeigen dafür aber größere Strukturen<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Das täuscht ein wenig. Siehe bei Dichte 4,5 da ist es ebenso.
Das hängt viel mehr davon ab, wie gleich man den Abstand trifft und das ist sehr Schwierig ihn immer gleich zu treffen.
Dazu noch ein Bild aus dem Krümmungsmittelpunkt das diese Abweichung stak zeigt.
In Autokollimation ist es leichter, aber das nützt unseren Teilnehmern wenig, da die meisten aus dem Krümmungsmittelpunkt
messen müssen. Bemühe mich auch deshalb vermehrt solche Beispiele zu bringen.
Bild 3

&gt;&gt; Horia.
Diese Bilder kann ich dir per E-Mail schicken.

Viele Grüße
Alois

Hallo Miteinander
Hier noch mal der link zu älteren Lyotaufnahmen von Alois .
http://www.astrotreff.de/topic…CHIVE=true&TOPIC_ID=32994
Danach sieht es für mich so aus als ob der Abstand Lichtspaltmitte zu Dichtestreifenrand den effektive Streuradius ergibt .Für die Bilder A , C , D müßten das dann 0,235mm und für Bild B 0,42mm sein .Die niedrigen Ortsfrequenzen , hier einzelne lange Kratzer , sind den auch in Bild B weg .
Texereau empfiehlt eine Lichtspaltbreite von 100-200 µ , er gibt sogar ein Beispiel mit 450µ Lichtspalt an .
Wenn der Dichtestreifen eine Phasenverschiebung statt pi/2 von 3pi/2 hat müßen sich Hell und Dunkel in allen Punkten umkehren . Bei Gegenphase von Licht 0.Ordnung und 1.Ordnung gibt es nach maximaler Dunkelheit wieder Helligkeit . Das gilt dann aber nur für die größeren Fehler .
Was die Empfindlichkeit angeht , so sollte es für jede Fehlerhöhe eine optimale Dichte geben . Dafür soll die Amplitude der 0.Ordnung und 1.Ordnung ungefähr gleich groß sein . Größere gegenphasige Amplituden werden dann leider wieder hell .
Um sich das anschaulich zu machen kann man die Zeigerbilder vom Phasenkontrast nutzen , oder die Lyotformel .
I = A^2/N * ( 1 + 4pi/lambda *SQR(N) * X )

Dabei kann X positiv oder negativ sein .
Für X = 0 ergibt sich I = A^2/N , die 1 in der Klammer ist der Therm für die 0.Ordnung der Zweite Therm steht für die 1.Ordnung .
Bei Gleichheit gilt damit : (4pi/lambda * SQR(N) * X) = 1
oder X = lambda/(4pi*SQR(N)
oder N = (lambda/(4pi*X))^2

Gruß Rainer

Hallo Rainer

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Danach sieht es für mich so aus als ob der Abstand Lichtspaltmitte zu Dichtestreifenrand den effektive Streuradius ergibt .Für die Bilder A , C , D müßten das dann 0,235mm und für Bild B 0,42mm sein .Die niedrigen Ortsfrequenzen , hier einzelne lange Kratzer , sind den auch in Bild B weg .<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Ich habe den Abstand Lichtspaltrand zum Dichtestreifenrand deshalb so gewählt.
Weil wenn ich den Abstand enger wähle, so gegen Null, dann sollte es dort auch noch stimmen.
Hat es aber nicht getan. Weil wenn ich mit der Lichtspaltmitte bis zum Rand des Dichtestreifens
fahre, dann leuchtet mir schon die halbe Lichtspaltbreite in den Streulichtraum hinein.
Auch habe ich die Erfahrung gemacht dass ein zu enger Lichtspalt Beugungserscheinungen hinzufügt
und wenn der Lichtspalt breiter wird als ein Drittel der Streifenbreite wird die laterale
Auflösung wiederum ein wenig schlechter.

Viele Grüße
Alois

Hallo Alois
Idealerweise müßte man das gesamte Licht des fehlerfreien Spiegels durch den Dichtestreifen schicken , und das gesamte gebeugte Licht daran vorbei ins Aufnahmeobjektiv bringen . Beides ist leider nur zum Teil möglich .Ein Paraboloid im Krümmungsmittelpunkt , ein rechteckiger Lichtspalt und ein gerader Dichtestreifen schaffen zusätzliche Probleme . Unklar ist für mich , ob man das Licht der Beugungsringe des fehlerfreien Spiegels abgedecken sollte . Die endliche Größe , also der Rand ist ja auch so etwas wie ein großer Fehler . Beim Foucaultest stört sein Licht die Erkennbarkeit von Fehlern in der Nähe der Kante nicht unbeträchtlich .

Wenn deine Versuche ergeben haben , das ein Abstand zwischen der Kante Lichtspalt - Kante Dichtestreifen zweckwäßig ist , dann muß man das berücksichtigen .

Gruß Rainer

Hallo Kalle,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
...Solche "Fehler" müsste man per Interferenz doch auch noch sehen. Dann hätte man einen Überlappungsbereich beider Messmethoden...

Kalle - Alles wird gut !
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

...sieht man auch, sofern man den Aufwand für interferometrische Messungen nicht scheut.[8D] Mit ASAI kommt dabei auf &lt; 1nm RMS Oberflächenfehler, mit speziellen Profi- Interferometern geht es noch um eine Stufe empfindlicher.

Gruß Kurt

Hallo Rainer

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Idealerweise müßte man das gesamte Licht des fehlerfreien Spiegels durch den Dichtestreifen schicken ,
und das gesamte gebeugte Licht daran vorbei ins Aufnahmeobjektiv bringen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Ja da hast du vollkommen recht und darüber habe ich bereits auf der ersten Seite schon berichtet.
Dies ist dir vielleicht entgangen.[;)]
Dort habe ich bereits neben dem Spalt auch ein Quadrat das die Rundumverteilung darstellt.
Ein Kreis wäre noch besser aber eine so kleine Irisblende habe ich nicht. Aber die Rundumverteilung ist trotzdem völlig erfüllt.
Auch über die Beugung am Spiegelrand habe ich ein Bild dabei wo ich die Beugung sogar noch in Winkel umgerechnet habe.
Auch das Licht der ersten 4 Beugungsringe muss abgedeckt werden weil die können bereits heller sein als das Streulicht.
Der erste Ring auf jeden Fall weil der hat schon 1,74% der Gesamtenergie. Als nächstes folgen 0,42%_ 0,16% und 0,09% usw.

Viele Grüße
Alois

Hallo Miteinander

Lyotmanipulation im Bildverarbeitungsprogramm ?

Angenommen man macht getrennte Aufnahmen vom Licht 0.Orndnung und 1.u. höherer Ordnungen , manipuliert das Licht getrennt in einem Bildverarbeitungsprogramm und berechnet anschließen daraus das komplete Lyotbild mit der bekannten Phasenbeziehung der beiden Anteile . Der Vorteil ist dann , das man Abschwächung und Phasenverschiebung frei wählen kann .
Die Anforderungen an das Programm : Berechnung eines Bildes aus zwei monochromen Bildern . Abschwächung und Phasendrehung bei einem Bild oder verteilt auf beide Bilder .
Die Berechnung sollte für einen Teilbereich des Bildes von ca. 500*500 Pixel nicht länger wie ein paar Sekunden dauern .

Da ich mich mit Bildverarbeitung nicht auskenne meine Frage an die Experten : Ist so ein Vorhaben realisierbar und wenn ja gibt es entsprechende Programme ?

Gruß Rainer

Hallo Rainer,

ich bin mir nicht sicher ob ich deine Idee richtig verstanden habe.
Die Vektoraddition beim Phasenkontrast ist nichts anderes als Interferenz. Man kann nicht zuerst zwei Bilder aufnehmen und dann im Computer "interferieren" lassen, weil die Phasen-Information in den Bildern nicht mehr drin ist. Also so geht das nicht.

Gruß
Michael

Hallo Michael

Alle Berechnungen beim Lyotest gehen davon aus , das sich die Amplitude der Fehlerstelle in zwei Komponenten aufteilt . Diese Komponenten stehen zunächst senkrecht aufeinander und werden durch eine weitere Phasendrehung in Phase oder Gegenphase gebracht . Diese Phasenbeziehung ist Vorraussetzung für die Berechnung der Fehlerhöhen aus dem Lyot Intensitätsbild .
Mit dieser Vorraussetzung , also Phase und Gegenphase , sollte sich ein virtuelles Lyot Intensitätsbild rechnen lassen .

Gruß Rainer

Michael hat Recht , so geht das nicht !!

Die Vectoren stehen senkrecht aufeinander ,nur gibt es dafür immer zwei Möglichkeiten . Das Verfahren kann nicht zwischen Berg und Tal unterscheiden . Diese Information ist unwiederbringlich weg .
Auch einmal mit Phase und einmal mit Gegenphase gerechnete Bilder änder nichts daran .
Sorry , ich hätte das vorher gründlicher überlegen sollen
Gruß Rainer

Hallo Rainer,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: rainer-l</i>
... sollte sich ein virtuelles Lyot Intensitätsbild rechnen lassen .
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Ich habe noch nicht verstanden wie das gehen soll.

Gruß
Michael

Hallo Miteinander

Das von Lyot zwischen 1930 - 1938 benutzte Verfahren
der direkten Beobachtung der diffraktierten Welle

Man benötigt einen Foucaultester mit starker Lichtquelle (100Watt Halogen) und eine Kammera mit großen Objektivdurchmesser .

Schiebt man die Schneide so weit vor das der Spiegel komplett verdunkelt , so sieht man den leuchteden Rand , ev. Schmutz und ev. grobe Kratzer . Dies sind die groben Fehler die viel Licht an der Schneide vorbei ins Objektiv streuen . Die kleinen Fehler , deren Licht wenig Intensität besitzt benötigen längere Belichtungszeiten .

Die Messerschneide ist eine Kantenlyotplatte mit N = unendlich und daher beliebiger Phasenverschiebung . Das gesamte Licht 0.Ordnung (direktes Licht) wird geblockt und steht nicht mehr für die Interferenz mit dem gebeugten Licht zur Verfügung . Dadurch spielt die Phasenlage des gebeugten Lichts keine Rolle mehr und alles Licht wird als Helligkeit abgebildet . Ob Erhöhung oder Vertiefung der Oberfläche , beides wird als Helligkeit dargestellt . Es läßt sich also keine exakte Oberfläche sondern nur der Betrag der Abweichung darstellen . Da Staubpartikel in der Luft ebenfalls Licht ins Objektiv streuen , und alles Licht Helligkeit ergibt , geht dieses Licht in das Messergebnis ein . Es wird nicht herausgemittelt .

Die Abschätzung (Bewertung) der Fehler macht Lyot folgendermaßen :

A = Amplitude der ungestörten Welle
A'= Amplitude der abgebeugten Welle
I = Intensität der ungestörten Welle
I'= Intensität der abgebeugten Welle

es gilt : A'/A = 2pi * ( X / lambda )
außerdem: A'/A = SQR( I'/ I )
für jeden Punkt gilt dann : X = lambda/2pi *SQR( I'/ I)

Bezeichnet man mit P das Verhältnis des gesamten gestreuten Lichts zum gesamten direkten Licht folgt :
Xrms = lambda/2pi * SQR(P)

Dieser Test entspricht dem Dunkelfeldverfahren beim Mikroskop .
Für die Übersetzung möchte ich mich an dieser Stelle bei Rolf bedanken .

Gruß Rainer