Grenzgröße im Teleskop berechnen

  • Hallo Leute,


    wie berechnet sich die Grenzgröße der schwächsten im Teleskop sichtbaren Sterne? Als Formel für die Grenzgröße im Teleskop m_grenz gegenüber dem freien Auge fst kenne ich:


    m_grenz = 2,5*log[(D/D_Auge)^2]+fst mit


    D: Durchmesser Teleskop
    D_Auge: Durchmesser Augenpupille


    Jeder, der das mal probiert hat, weiss aber, dass man in der Praxis trotz der Verluste im Teleskop durch höhere Vergrößerung deutlich tiefer kommt als mit dieser Formel berechnet wird. Das ist ja auch logisch, da man im Teleskop durch die höhere Vergrößerung der Himmelshintergrund abgeschwächt wird und der Kontrast zum Stern steigt.


    Wie müsste eine Formel lauten, die diesen Vergrößerungseffekt mit berücksichtigt? ich habe im Netz diese Rechentabelle gefunden, http://www.go.ednet.ns.ca/~larry/astro/maglimit.html , die sich auf einen Sky and Telescope Artikel vom November 1989 Seite 522 bezieht, den ich natürlich nicht habe. Hat ihn jemand?


    Wer kann Grenzgrößenangaben an seinem Teleskop liefern? (mit Angabe von Teleskoptyp und Grenzgröße mit freiem Auge fst)

  • Ich will mal gleich den Anfang machen. Mit diversen Gerätschaften hatte ich wie folgt ermittelt:


    - 10x50 Fernglas fst= 5,5 mag m_grenz= 10,1 mag
    (in meiner Jugend mit einger Erfahrung, billiges recht unscharfes Fernglas)


    - 68 mm Refraktor fst=5,2 mag m_grenz= 11,9 mag
    (in meiner Jugend als relativer Anfänger)


    - 257 mm Dobson fst= 6,0 mg m_grenz= 15,3 mag
    (mit ca. 30 Jahren, erfahren. Schätzwert, genauen Wert weiss ich nicht mehr)


    - 443 mm Dobson fst=6,2 mag m_grenz= 16,1 mag <font color="red"><font size="1">(fst nachträglich korrigiert)</font id="size1"></font id="red">
    (mit 35 Jahren, recht viel Erfahrung, ohne besondere Anstrengung, mittleres Seeing) Da wären eventuell noch ein paar Zehntel mehr drin gewesen


    - 609 mm Dobson fst=6,5 mag m_grenz= 17,7 mag
    (mit 41 Jahren, recht viel Erfahrung, recht gutes Seeing)


    Mit der obigen Formel kommt außer beim Fernglas meißt über eine Größenklasse weniger raus.

  • Hallo Stathis, hallo Leute,


    so spontan ohne Recherche habe ich mit meinem 10"Newton bei hoher V
    bei ~6.3mag Himmel 15.3 erreicht(Mitte 30ig). Schätze bei optimalen Bedingungen hier vor Ort/Heidehimmel auf &gt;15.5 zu kommen.
    In meinem 16"er, der ja 1mag mehr bringen sollte kam ich locker über die Sterngrenzgröße aus den Guidesuchkarten bis ~15.7. Kann somit noch keine Grenze nennen. Sollte aber s.o. bei ca. 16,5 liegen.


    Bei Deinen Angaben 10"/18" liegst Du aber eng beieinander !?


    Ich meine von 16-24" ist auch wieder ne Größe mehr ? Kommt dann ja gut hin mit Deiner Angabe von 17.7 bei 6.5 Himmel.


    Werde mir demnächst mal das Eichfeld M 67 aus S&T 3/89 S.332 reinziehen. Mal schaun was wird...


    Das genannte S&T 11/89 hab ich.


    Gruß
    Christian

  • Hallo Rechenkünstler


    ist in der Formel eigentlich auch der Verspiegelungsfaktor mit drin und die Encircled Energy Ratio ?, schließlich gehts ja hir um weniger wie 10% Fehler


    Gruß Frank

  • Ich hab auch noch einen:


    534mm Dobson, fst ca 6m5-7, Grenzgröße ca 17m2, Seeing Durchschnitt bis brauchbar, Erfahrung allerdings noch etwas ausbaufähig.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">ich habe im Netz diese Rechentabelle gefunden, http://www.go.ednet.ns.ca/~larry/astro/maglimit.html<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Habe dort auch schon vorbeigeschaut, kommt bei mir auch ziemlich hin


    Gruß Roland

  • Hi,


    vor, hmmm, ca. 15 Jahren, also als ich 26 war, konnte ich vom Balkon bei einem 5,5 mag Himmel mit meinem 8"/f6 Selbstbaunewton bei 240X phasenweise einen 14,6mag Stern aus dem M67 Eichfeld sehen. Allerdings auch nur bei indirektem Sehen.

  • Hallo,


    kann mir jemand von Euch verraten, wo ich Infos über das Eichfeld von M67 erhalte? Google schweigt sich hierüber leider aus.


    Grüße aus Innsbruck
    Tom

  • Magnitudes sind ja logarithmisch, da machen 10% Unterschied bei der Verspiegelung konstant 2.5*log(0,9/1) = 0,1 Mag aus.


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


    ist in der Formel eigentlich auch der Verspiegelungsfaktor mit drin und die Encircled Energy Ratio ?, schließlich gehts ja hir um weniger wie 10% Fehler


    Gruß Frank
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Frosty_Theo</i>
    <br />
    ich verwende den folgenden Kakulator:
    http://astro.geekjoy.com/calcs/maglim.html<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote"> Hallo Wolfgang,


    bei genauerer Betrachtung gefällt mir diese Rechentabelle ehrlich gesagt überhaubt nicht. Auch bei geringsten Vergrößerungen fällt die Grenzgröße rapide mit schlechter werdendem Seeing ab. Bei hohen Vergrößerungen will ich das ja gerne glauben, aber rechne mal z.B. 200 mm Newton und 30-fache Vergrößerung. Da kommt bei "excelent Seeing" 1,1 Größenklassen mehr raus als bei "average", was in meinen Augen totaler Unsinn ist, denn bei 30x ist auch bei durchschnittlichem Seeing noch kein Verschmiereffekt sichtbar.


    Weiterhin steigert sich die Grenzgröße im obigen Beispiel von 200x auf 500x um satte 0,8 mag, egal wie schlecht das Seeing ist[V]. Auch erscheint mir bei hoher Vergrößerung der Einfluss der Grenzgröße mit bloßem Auge als viel zu gering. Außerdem streikt das Programm ab 500 mm Öffnung[xx(]


    ==&gt; Fintel:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Bei Deinen Angaben 10"/18" liegst Du aber eng beieinander !?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote"> ja da stimmt sicher was nicht. Eventeuell hatte ich beim 17,5" keine geeigneten Sterne oder hab nur zu flüchtig hingeschaut Ist halt schon zu lange her.

  • Hi Stathis,
    danke für Deine Mail.
    Habe mit meinem Excel Tool und Deinen Daten mal rumgespielt.
    Wenn ich D-Auge mit 3,5 belege, kommt als Ergebnis fast genau Deine Angabe aus den Beobachtungen heraus.
    Warum, keine Ahnung. Erklären kann ich mir das nicht.
    CS
    Armin

  • hallo Stathis,


    ich weis nicht genau, auf welcher Algorithmen sich der Kalkulator bei geekjoy stützt.
    Ich kann mich nur auf Vergleiche mit meinem 18"ler berufen.
    Dort lassen sich die Effekte des Seeings und der Vergrösserung aber sehr schön verifizieren. Dort komme ich unter guten Bedingungen (fst ~6.4) auf ca. 16m Grenzgrösse.
    Der Effekt von schlechtem Seeing und geringer Vergrösserung liegt jeweils bei ca. 1m.


    Einen guten Grundlagenartikel gibt es von Bradley E. Schaefer aus dem Jahre 1990
    (hier aufbereitet von dem bekannten Nils Olof Carlin):

    http://web.telia.com/~u41105032/visual/Schaefer.htm


    Dort wird z.B. auch der von Frank erwähnte Verspiegelungsfaktor mit typisch 0,3m angegeben.


    Eine Kuriosität noch aus der Rechentabelle von Roland:
    Für 18", 1000x und fst=6.5 kriege ich bei 31 Jahren = 16.7m,
    bei den gleichen Parametern bekommt man für meine 51 Jahre = 16.9m.
    Mal sehn, wie sich das mit dem Alter noch steigern lässt.[8D]


    clear skies


    Wolfgang

  • Hi Stathis,
    Den Artikel hab ich leider auch nicht, aber ich hab in den 80er Jahren mit meinem alten C8 mal eine Grenzgrößenbestimmung durchgeführt und bin auf etwa fst~14.6mag gekommen bei einer Polsequenz von ca.6 mag. Mit dem 20 Zöller habe ich bisher etwa 17,7mag geschafft bei V=540x (blauer Knoten, stellar, in einem der Gezeitenschwänze in Arp 105 (in der Literatur wird er visuell sogar mit über 18 mag angegeben, aber da bin ich skeptisch))Die äußeren Bedingungen waren am Pol ca. 6,8mag und natürlich gutes Seeing bei recht niedriger Luftfeuchtigkeit.
    Gruß, Frank

  • Hallo Stathis, I will help you:
    es gibt ne Formel in Roths Handbuch für Sternfreunde, soll von Sidgwick stammen. Wenn man die auf vernünftige mm Angaben umstellt besagt sie: Für einen Himmel mit 6mag fst gilt:
    GH Teleskop= 3 +5*log D' - 2,5*log AP, kommt ganz gut hin. Für D solltest du beim Newton oder anderen obstrierten Teleskopen die effektive Öffnung ansetzen, also den unobstruierten Durchmesser mal Reflektivität der Verspiegelung von HS und FS. Also D' = D unobstr.*Wurzel(Refl.FS*Refl.HS). Unobstr. HS = D*Wurzel(1-((D HS-D FS)+(D/2 FS)²*Pi/((D/2 HS)²*pi)))
    Da kommt für einen 10" mit 54mm FS, 94% Reflektivität des FS und 89% Reflektivität des HS dann maximal 14,7mag raus, schon ganz realistisch. Stoyan gab mal in einer Tabelle in der IS für 6,5mag ca. 15mag fst beim 10 Zöller an. Und keine APs (=Austrittspupillen kleiner 1mm einsetzen, das Maximum gibt's halt bei 1mm)

  • Hallo Randolf,


    viel wichtiger als die genaue Berechnung der obstruierten Flächenanteile und Reflektivitäten der Verspiegelung halte ich das vorherrschende Seeing, und das wird leider in dieser Formel nicht berücksichtigt, oder wird hier von idealen Bedingungen ausgegangen? Was nutzt ein 20Zöller wenn ich bei Durchschittsseeing nicht über 2mm AP rauskomme, ich hab das gerade letztens mit 21" am Saturnmond Mimas feststellen können, bei 225X am Ringende zu 30 bis 50% zu halten, bei 338X war er weg, 338X förderte da aber auch keine weiteren Details am Planeten zutage. Ich finde dass das Seeing gerade bei der stellaren Grenzgröße größerer Fernrohre eine enorme Rolle spielt und sicherlich Differenzen im Bereich von 0.5 Mag auftreten können


    Gruß

  • Hi Roland
    ja, ist schon klor.
    Nur, Stathis hatte nach ner vernünftigen Formel gefragt, und dies ist die "vernünftigste Beziehung" die ich so kenne.
    Die Sidgwick Formel wurde laut Roths Handbuch an Öffnungen von 5cm bis 1,5 Metern verifiziert und trifft offenbar gut zu. Natürlich gehören da noch "persönliche" Faktoren, wie Erfahrung, Knick in der Pupille oder sonst was rein. Das Seeing ist allerdings durch den Faktor AP schon drin, und damit auch die angewendete Vergrösserung. Details dazu finden sich sehr schön in dem vorher zitierten Bradley E. Schaefer Artikel (Journal of the Astronomical Society of the Pacific o. ä.) und im schönen Kommentar von Nils Olof Carlin dazu (about Schaefer), zu finden auf den Seiten von meinem guten Bekannten Mel Bartels...
    http://www.efn.org/~mbartels/


    http://fulltext.ads.harvard.ed…_type=GIF&type=SCREEN_GIF


    http://www.bbastrodesigns.com/visual/nils/Schaefer.html


    Die Sidgwickformel gibt halt sowas wie einen oberen Grenzwert zur GH eines Teleskopes, und damit einen guten Anhaltswert!


    Übrigens gilt die von mir angegebene Berechnung der Obstruktion durch die Spinne nur für eine 4-armige mit 0,5mm Blechstärke. Für 1mm Stärke muß man den Wert verdoppeln: (D HS- D FS)ist eigentlich (D HS-D FS)/2* Anzahl der Streben * Stärke der Streben in mm!

  • Vielen Dank für eure Beiträge,


    vor allem die diversen Links sind ja sehr interessant. Habe mich sogar durch den von Nils Olof Calin und der Originalarbeit von Schaefer durchgewühlt und daraufhin den Eintrag im Lexikon umgeschreiben.


    Meine Essenz aus allem: Karten rausnehem und selber die Limits ermitteln - Rechnen is nich! Es sind so viele Faktoren, die reinspielen, dass eigendlich jede noch so fundierte Rechenvorschrift Raum für Spekulationen lässt. Da wurden in der Vergangenheit diverse empirische Formeln ermittelt, die alle irgendwie hinkommen sollen. Dann wird eine Wahrscheinlichkeit angegeben, zu wieviel Prozent der Zeit der schwache Stern indirekt sichtbar ist, was natürlich diese einfachen Formeln total sprengt. Schließlich kommt so ein Netzhaut- Hochleistungssportler wie Stephen James O' Meara daher und berichtet von der visuellen Sichtung des Haley'schen Kometen bei 19,6 mag mit einem 24-Zöller vom Mauna Kea aus mit Sauerstoffdoping!
    Siehe hierzu die Diskussion von Dave Gill


    Am Ende bin ich mir gar nicht sicher, ob einige Leute nicht sogar falsche Helligkeitsangaben (z.B. die photografischen) herannehemen, oder aber ein Wunschdenkenfaktor mit im Spiel ist. Andererseits, normal sterbliche werden auch nicht nachvollziehen können, wie man einen Marathon unter 2:10Std rennen kann, also wer weiß.


    Ich habe daher etwas gezögert, überahupt eine Grenzgrößentabelle in's Lexikon zu setzen, aber gut, etwas Futter für weitere Debatten brauchen wir schließlich noch.

  • Hallo zusammen,


    noch eine Frage zur Polsequenz. Was mich schon immer sehr verwundert hat
    ist, dass die Helligkeitsangaben für das Gebiet um Ursa minor so stark
    schwanken. Gut, Polaris selbst ist ein periodisch Veränderlicher, aber
    auch für die anderen Sterne weichen z.B. die Angaben in Stathis Artikel
    im Lexikon um bis zu 0,4mag von den Angaben bei HNSKY ab. Wie kann so
    etwas in einem so gut durchmusterten Gebiet passieren?


    Ciao, Heiner

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