Sonnenbeobachtung mit unbeschichteten Spiegel

  • Hallo zusammen,


    ich würde gerne mit meinem unbeschichteten Spiegel Sonnenbeobachtung machen. Im Internet gibt es eigentlich nicht viel zu lesen.

    Würdet ihr eher davon abraten. Soviel ich rausbekommen habe braucht man noch einen starken Graufilter ( ND2 ? ) . Braucht man auch einen UV/IR Filter ?


    Mfg,Kurt

  • Moin Kurt,


    was konntest du finden und was ist unklar?


    Ich würde vermutlich mit der Baader ND5 Folie starten. Der unbelegte 8" Spiegel liefert zar weniger Licht als etwa der 80mm Refraktor an dem ich diese Folie nutze, sollte aber imho, zumindest für Tests, noch reichen. Auch könntest du den später weiter verwenden.

    An verschiedenen stellen wird zusätzlich ein UV/IR Sperrfilter empfohlen. Zumindest bei langer/häufiger Nutzung ist das sicher kein Fehler.


    Ein Problem ist ggf. Streulicht von der Spiegelrückseite. Das würde ich ignorieren, da ich davon ausgehe, dass es kein reiner Sonnen-Newton werden soll.


    Im Netz gibtes mehr/ weiter gehende Informationen und Erfahrungen. Hier habe ich auf die Schnelle nur dies gefunden:

    QED


    Ansonsten ist das Ergbnis in der Regel weit umfangreicher, wenn international, also englisch gesucht wird. Da gibt es diverse Treffer, die ich mir aber nicht genauer angesehen habe

    Schlagworte meiner Suche: solarnewton uncoated


    CS

    Harold

  • Hallo Kurt,

    beachte bitte, daß es verschiedene irritierende Bezeichnungen für Neutraldichte-Filter gibt

    Eine Version gibt nach dem ND die Lichtreduktion in Blenden an und die andere den logarithmischen Wert der Lichtabschwächung.

    Ein ND 1,6 - Filter lässt nur 1/64stel des Lichtes durch, ein ND 2,2 ein1/128stel.

    Von Baader gab/gibt es eine Sonnenfilter -Folie mit ND 3.8 Dichte. Mit dieser würde ich bei einem unbeschichteten Hauptspiegel anfangen + ND Filter im Okular. Ist auch der Fangspiegel unbeschichtet?

    Auf jeden Fall würde ich einen UV/IR-Sperrfilter mitbenutzen.

    Aber versuche noch mehr Informationen herbei zu schaffen, bevor du einen Blick durch das Teleskop wirfst. Am Besten von jemanden, der solch ein Gerät selbst besitzt.

    Grüße

    Dietrich

  • Kurt,

    unbeschichtet reflektiert Glas 4% des Lichts. Viel zu viel für Sonne. ND-Zahlen kann man mit der Anzahl der Nullen zählen; z.B. ND2 = 1 zu 100 mit zwei Nullen (10er Logarithmus). Die Baader Sonnfilterfolie hat meines Wissens ND5 = 1 zu 100.000.

  • Warum ist den der Hauptspiegel unbeschichtet? Bist du wirklich so ein ausschließlicher Sonnenbeobachter? Wäre es nicht auch ein Ansatz einen neuen 8" Spiegel zu besorgen und dann fallweise mit ganz normaler ND 5 Astro Solar Filterfolie die Sonne zu beobachten? Dann hast du auch nicht eventuelle Probleme mit der Rückseite des unbelegten Spiegels. Gut, ein belegter 8" Spiegel kostet zwischen 400 und 600€, ein neuer Dobson-Tubus eventuell komplett weniger. Oder gebraucht?

    Grüße

    Dietrich

  • Hallo Dietrich,


    ich habe mir den Spiegel selbst geschliffen, und vor den Beschichten wollte ich damit noch Sonne beobachten. Danach ist das

    nicht mehr möglich.


    Mfg,Kurt

  • Warum ist es nicht mehr möglich, nach dem Beschichten, die Sonne zu beobachten? Womit soll den der Hauptspiegel beschichtet werden?

    Und wie möchtest du die Helligkeit des unbeschichteten Spiegels dämpfen? Mit einem Graufilter vor dem Okular? Plus einem UV/IR-Sperrfilter?

    Wenn es dir um die Bildschärfe geht, sind sicher zwei Filter aus Glas mit 4 Oberflächen weniger optimal, als die Folie vor der Teleskop - Öffnung.

    Wenn es dir um eine Beurteilung der Spiegelqualität geht, ist die Beobachtung eines helleren Sterns aussagefähiger. Sonnenbeobachtung ist ja auch sehr oft durch Luftunruhe gestört, Sterne bei Nacht zwar auch, aber viel weniger.

    Grüße

    Dietrich

  • guck mal hier habe ich meinen 6“ Sonnennewton beschrieben :

  • Hallo,

    Und wie möchtest du die Helligkeit des unbeschichteten Spiegels dämpfen? Mit einem Graufilter vor dem Okular? Plus einem UV/IR-Sperrfilter?

    Wenn es dir um die Bildschärfe geht, sind sicher zwei Filter aus Glas mit 4 Oberflächen weniger optimal, als die Folie vor der Teleskop - Öffnung.

    Wie auch schon Alexander schrieb, kommt vom Fangspiegel polarisiertes Licht, das sich mit einem einfachen Polfilter -nach- einem ND 3.0 stufenlos in der Helligkeit regeln lässt. Die Glasluftflächen der benötigten Filter haben meiner Erfahrung nach keinen Einfluss auf die Bildschärfe. Beim Herschelprisma verwende ich drei Filter, das sind insgesamt sechs Glas-Luftflächen. Eine Folie bildet dennoch nicht so scharf ab.


    Viele Grüße

    Gerd

    Beobachtung der Sonne im Weißlicht und der H-alpha Linie. Beobachtungen am Nachthimmel mit verschiedenen Teleskopen.

  • Moin (Gerd),

    ich bin wegen der Polarisation irritiert und interessiert.

    Ich war bislang der Meinung, dass Polarisation bei Reflektion an metallischen Oberflächen nicht auftritt.
    Einen beschichteten Spiegel, wie Kurt ihn hat und einsetzen will, würde ich als metallische Oberfläche ansehen, was eventuell unzutreffend ist.

    Die Formeln wie die Fresnel-Gleichungen verstehe ich nicht wirklich. Mir fehlen da zumindest Werkstoff-Kennwerte und Beispielrechnungen im Zusammenhang mit Spiegeln.


    Hier

    Fresnel Coefficients of Metals - Wolfram Demonstrations Project
    This Demonstration calculates the Fresnel coefficients of reflection for metals Light travels through air and is incident on the metal You can vary the real…
    demonstrations.wolfram.com

    finde ich etwas, was imho zur Situation am Spiegel passt,

    Danach ist, wenn ich das richtig lese, zwar unter 45° (allgemein flacheren Winkeln) durchaus Polarisation vorhanden, das aber in noch eher geringem(?) Maß. Ob das reicht, um mit einem Polfilter relevant dimmen zu können, scheint mir aber fraglich.


    Vielleicht habt ihr noch Hinweise und ggf. (laienkompatible) Quellen, die zu einem besseren Verständnis beitragen.


    Danke und CS

    Harold

  • Hallo,

    ich bin wegen der Polarisation irritiert und interessiert.

    Ich war bislang der Meinung, dass Polarisation bei Reflektion an metallischen Oberflächen nicht auftritt.

    So wie ich es mir in den letzten Jahren angelesen habe, müssen beide Spiegel entspiegelt sein, damit das funktioniert.


    Viele Grüße

    Gerd

    Beobachtung der Sonne im Weißlicht und der H-alpha Linie. Beobachtungen am Nachthimmel mit verschiedenen Teleskopen.

  • Genau, und die Polarisation erfolgt dann hauptsächlich am unverspiegelten Fangspiegel und auch dort nicht maximal. Am Hauptspiegel erfolgt ja kaum nennenswerte Polarisierung, da der Einstrahlwinkel etwa dem Ausstrahlwinkel entspricht.

    Die Baader - Folie finde ich übrigens nicht schärfemindernd, eher ist es die Luft davor. Ich habe allerdings noch nie mit einem Herschelprisma an einem Newton - Reflektor beobachtet. Um den optischen Weg durch das Prisma auszugleichen müßte der Fangspiegel viel zu groß sein und näher an den Hauptspiegel gerückt werden. Das wäre nicht so schlau.

  • Kurt Schreckling hat vor vielen Jahren die Baader Folie vermessen, siehe sein Ergebnis.

    Da die Astrosolar Folie dünn ist, erzeugt sie keine nennenswerten großformatigen Fehler wie sphärische Aberration oder Zonen. Daher funktioniert sie auch recht gut und ist aufgrund des vergleichswese günstigen Preises beliebt. Durch die recht hohe Rauigkeit führt sie dennoch zu einem merklichen Kontrast- und Auflösungsverlust. Ein Herschelkeil macht die deutlich besseren Bilder.


    Ein unvererspiegelter Spiegel hat keine solchen Rauigkeitsfehler, erst recht nicht, wenn es so ein guter ist wie der von Kurt753.

    Der andere Kurt Schreckling hatte ebenfalls einen Solar Newton gebaut, siehe Aus "Silbercassi" wurde Helio- Newton. Mit diesem Gerät durfte ich damals auf dem ITV beobachten, das war um Welten kontrastreicher, detaillierter und schöner als mit der Baader Folie.


    Sinnvollerweise ist der Fangspiegel verspiegelt und die Nachfilterung erfolgt nahe am Okular. Bei beide Spiegeln ohne Verspiegelung ist das Restlicht so gering, dass das Streulicht zu sehr ins Gewicht fällt. Der ergibt zwar scharfe aber kontrastarme Bilder.

    Wenn es dir um die Bildschärfe geht, sind sicher zwei Filter aus Glas mit 4 Oberflächen weniger optimal, als die Folie vor der Teleskop - Öffnung.

    Genau das Gegenteil ist der Fall! Fehler vor der Primäroptik schlagen voll durch, während die Fehler nahe am Fokus nur noch eine Restwirkung entfalten können. Wenn die Okularfilter gut sind, kann man ohne Probleme auch mehrere hintereinander schrauben ohne Verluste.


    Frage: Wie ist die Durchlasskurve der normalen durchgefärbten Neutralfilter im Infraroten? Kann man davon ausgehen, dass die Filterung ähnlich ist, wie im visuellen? Ich konnte keine Filterkurven bis ins Infrarot finden. Ich vermute aber schon, sonst würden diese alten unsäglichen Okularsonnenfilter nicht so warm werden, dass sie sogar platzten. Weiß jemand genaueres?

  • Hallo,

    Ich habe allerdings noch nie mit einem Herschelprisma an einem Newton - Reflektor beobachtet.

    Darum geht es mir auch nicht und einen Sinn macht ein Herschelprisma am Newton auch nicht.

    Es ging mir um die Aussage, ob den Filter die nahe am Okular eingebaut sind, zu Einbusen in der Abbildung führen, besonders gegenüber einer Beobachtung mit einer Filterfolie. So nahe am Fokus führen Filter zu keiner Verschlechterung der Abbildung.


    Frage: Wie ist die Durchlasskurve der normalen durchgefärbten Neutralfilter im Infraroten? Kann man davon ausgehen, dass die Filterung ähnlich ist, wie im visuellen?

    Das wäre interessant zu wissen.

    Auf dem DSM ist doch Rainer mit seinem Messgerät zum Filter durchmessen. Eventuell kann er einen Sonnen-Glasokularfilter durchmessen. Ich hätte einen zuhause, bin jedoch nicht am DSM anwesend. Zur Verfügung kann ich meinem Filter schon stellen, wenn ich den unbeschädigt wieder zurück bekomme.



    Viele Grüße

    Gerd

    Beobachtung der Sonne im Weißlicht und der H-alpha Linie. Beobachtungen am Nachthimmel mit verschiedenen Teleskopen.

  • Hallo zuammen,


    Ich möchte mich hier Kalles Bemerkung (Warnung!) anschliessen.

    Ein nicht metallisierter Spiegel reflektiert etwa 4% des Lichts. Nicht nur des sichtbaren, sondern auch UV und IR. Ersteres ist harte Strahlung, zweiteres Wärmestrahlung, die auch schon bei einem 8“ Spiegel immer noch so stark ist, dass sie irreversible Schäden an Augen oder sogar Haut verursacht.

    Es braucht also zwingend nach dem Fangspiegel weitere Dämpfung, z.B. mit einem Herschelkeil. Insbesondere UV sollte zwingend zusätzlich gefiltert werden.


    Abgesehen davon ist es nicht damit getan, den optischen Pfad für die Sonnenbeobachtung zu optimieren. Auch die tragenden Teile müssen komplett anders konzipiert und mit auch im IR Bereich weisser Farbe (z.B. auf TiO Basis) beschichtet sein. Das Zeug wird sonst zu warm und erhitzt die Luft so stark, dass das daraus resultierende Seeing jede Beobachtung verunmöglicht.


    Ich empfehle wärmstens dieses Buch:

    Solar Astronomy Book | Observing, imaging and studying the Sun


    teuer aber jeden Cent wert. Da finden sich alle notwendigen Berechnungen und Informationen zum Thema.



    Sonnenbeobachtung ist faszinierend, aber bei unsachgemässer Instrumentierung kann es schnell gefährlich werden.


    Herzliche Grüsse Robert

    Ich habe keine besondere Begabung, sondern bin nur leidenschaftlich neugierig. (Albert Einstein)

  • hallo Robert,

    weisse Farbe hat im Strahlengang nix zu suchen, besser ist es vorne am Tubus eine Blende einzubauen, damit erst gar kein Licht am Hauptspiegel vorbei kann, der komplette Tubus liegt dann innen im Schatten .

    Außen kann man gerne weiss oder silber lackieren , das macht Sinn.


    Zum Filter : der ND 3 würde mich auch interessiern , wie da der Infrarot und UV Durchlass ist.

    Wenn jemand weis wo man das messen lassen könnte…

    dann könnte man sich den entsprechenden I uv cut Filter sparen.


    Ansonsten gilt wie immer :

    Sonnenbeobachtung mit selbstgebasteltem Instrumentarium erhöht die natürliche Selektion 8)

    cs Alex

  • Hallo Alex,


    weisse Farbe hat im Strahlengang nix zu suchen

    Ich verweise gerne nochmals auf meine Literaturempfehlung . Dort wirst Du meine Aussage mit der weisser Farbe ebenfalls finden.


    Oder auf das Inouye Solar Telescope: https://nso.edu/telescopes/dki…s/fact-sheet-main-mirror/


    Niemand sagt, dass Du weisse Farbe *im* Strahlengang verwenden sollst. Schwarze Farbe *hinter* dem Hauptspiegel führt aber schon zu Problemen, da sich diese Teile (wir erinnern uns, 96% des Lichts geht durch den Spiegel durch) stark erwärmen.

    besser ist es vorne am Tubus eine Blende einzubauen

    Du wirst an Deinem Teleskop keine Freude haben, wenn da irgendwas geschlossen ist. Je weniger Luft sich irgendwo stauen kann, desto besser.

    Um den Fangspiegel und Okular ist ein geschlossener Hut allerdings aus Sicherheitsgründen angebracht (s.u. zu Strahlungsleistung am Fangspiegel).

    Denk dran, die Sonne liefert im Idealfall etwa 1.3kW/m2 und das ist nicht nur der für das menschliche Auge sichtbare Teil. Ein erheblicher Teil dieser Leistung ist infrarote Strahlung.


    Für eine einfache Abschätzung:

    - 8" Spiegel (200mm): A = 0.03m2

    - Pein = 2kW (Sicherheitsreserve, Abschätzung!) *0.03 = 60W

    - Prefl_Primärspiegel = 60W * 0.04 = 2.4W (!) . Das ist die Leistung, die beim Fangspiegel, oder, wenn das Teleskop nicht korrekt ausgerichtet ist, irgendwo dort in der Nähe aufschlägt.

    Je nach Brennweite ist das ein kleiner Fleck, der alles organische (Gewebe, Kleider) verbrennen kann.

    - Ptrans_Fangspiegel = 2.4W * (1 - 0.95) (wir verwenden einen guten Spiegel, oder) = 120mW. Klingt nach wenig, ist aber immer noch eine Menge Holz für das kleine Stück Glas. Ah ja, selbstredend ist Holz für einen Solarnewton suboptimal.

    - Prefl_Fangspiegel = 2.4W - 120mW, also etwa 2.4W. Ein allfälliges UV / IR Filter muss für diese Leistung ausgelegt sein, wenn man es da einsetzen möchte. Viel Vergnügen.

    - Prefl_Herschelkeil = 2.4W * 0.04 = 96mW. Der Rest geht durch den Herschelkeil durch und wird über ein diffuses Glas gefahrlos verteilt. Jetzt bessert es langsam.

    - nach dem Herschelkeil können wir UV / IR Filter verwenden, ohne thermische Probleme zu bekommen. Ausserdem kann nun über weitere Neutralfilter die Leistung so weit gesenkt werden, dass man gefahrlos und bequem beobachten kann.


    Ich kann hier nur nochmals betonen und warnen (wie Alex auch). Wer einen Newton für Sonnenbeobachtung bauen will, sollte verdammt gut wissen, was er tut. Man hat einen Versuch beim durchschauen, wenn was schief geht. Wenn es nur eine Kamera ist, die in Rauch aufgeht, ok. Ein Auge aber ist nicht ersetzbar und durch solche Leistungen verursachte Brandwunden fatal!


    Für absolut gefahrlose Beobachtung gibt es einfachere Methoden (Projektion, Lunt, Sonnenteleskop nach Ed Jones). Der Versuchung, einen (noch) nicht metallisierten Spiegel "mal schnell" für Sonnenbeobachtung zu verwenden sollte man tunlichst widerstehen.



    Herzliche Grüsse Robert

    Ich habe keine besondere Begabung, sondern bin nur leidenschaftlich neugierig. (Albert Einstein)

  • Für absolut gefahrlose Beobachtung gibt es einfachere Methoden (Projektion, Lunt, Sonnenteleskop nach Ed Jones). Der Versuchung, einen (noch) nicht metallisierten Spiegel "mal schnell" für Sonnenbeobachtung zu verwenden sollte man tunlichst widerstehen.

    Hallo Robert, du hast mich überzeugt ich mach es nicht. Ich habe einen Herschelkeil am Refraktor.

    Das genügt.


    Mfg,Kurt

  • Hallo,

    die Durchlasskurven von B+W-Neutraldichtefilter bis 1300nm habe ich in einem Prospekt von B+W von 2010.

    Dort wird auch ausdrücklich vor der Sonnenbeobachtung mit diesen Filtern gewarnt, da sie UV und IR-Strahlung passieren lassen. Das geht auch aus den Kurven hervor.

    Die Kurven sollten bei B+W einsehbar sein. Ich benutze fotografisch einen B+W-Filter mit ND 4,also 10000fachem Verlängerungsfaktor, habe allerdings auch verspiegelte Planglas Filter und Folien-Filter in Benutzung.

    Daß die Folienfilter nicht vollständig ideal sind ist wahr, aber ihre Schwächen werden durch die große Öffnung von Spiegelteleskopen meist aufgehoben (und durch die Luftunruhe wieder zerstört).

    Daẞ die Bilder Herschel-Keil schärfer sind ist auch wahr, nur werden Herschel-Keile eher an Linsen Teleskopen verwendet, die oft einen kleineren Objektivdurchmesser als Spiegelteleskope haben und dadurch auch weniger anfällig gegen Luftunruhe sind.

    Grüße

    Dietrich

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