Beugungsscheibchen interpretieren

  • Hallo,


    der 7-Zoll-Refraktor der Volkssternwarte München zeigt diese Beugungsbilder:


    Intrafokal:


    Extrafokal:


    (Quelle: http://www.mondatlas.de/optik/fernrohre/fernrohre.html)


    Was kann man hier für Rückschlüsse in Bezug auf die Optik schließen?


    Grüße
    Thomas

  • Hallo Thomas,


    wenn mich meine Anfängerkenntisse in Sachen Optiktests nicht täuschen würde ich sagen, daß das Teleskop leichten Astigmatismus hat.
    Da beide Beugungsbilder leicht elliptisch und um 90° gedreht (intra-, extrafokal) sind.
    Das intrafokale Bild scheint verwaschener zu sein, aber man kann auch stellenweise noch gut die Beugungsringe erkennen. Daher denke ich das beim intrafokalen Bild das Seeing zur Verschmierung geführt hat.
    Ansonsten könnte das eine auch eine leichte Überkorrektur sein.


    Der äußerte Ring ist recht breit und verschmiert. Da er jedoch sowohl intra- als auch extrafokal nahezu identisch aussieht, spricht dies nicht unbedingt für eine abgesunkene Kante (der Linse)


    Soweit meine Einschätzung; natürlich ohne Gewähr
    Jetzt würde mich auch die Meinung der Profis interessieren.


    Gruß
    Markus

  • Hallo!


    Ich meine, dass man bei einem Fraunhofer den Sterntest erstmal in monochromatischem Licht machen sollte. Also einen Grünfilter benutzen sollte. Anosten macht der Farblängsfehler eine Interpretation des Sterntests besonders schwierig.


    Was auch ohne Grünfilter zu sehen ist, ist der Astigmatismus. Hierbei wäre es interessant, die Ursache dafür zu bestimmen. Es muss ja nicht automatisch am Objektiv liegen.



    Gruß Harald

  • Hallo Thomas,


    der Farbfehler ist ja grausam bei einer Brennweite von 3000 mm.
    Das Objektiv gehört gründlichst überarbeitet.....
    Der Farbfehler zeigt sich als ein blauer oder blauvioletter Saum um helle Sterne oder an starken Hell/Dunkel-Kontrasten, zum Beispiel bei Strukturen auf dem Mond. Wie aber wirkt sich der Farbfehler nun auf die Erkennbarkeit von Details aus, und die Verwendbarkeit des Teleskopes für bestimmte Beobachtungsziele?
    Der FH hat 3 Unterlagsplättchen (Luftspalt)durch eine,änderung der Unterlagplättchen dicker
    oder dünner ereicht mann eine Verbesserung der chromasie. Ein FH hat die Eigenschaft, jeweils zwei “Farben” in einem Punkt zu fokussieren. Üblicherweise wird ein FH auf die Abbildung von grünem und gelben, oder von grünem und grünblauen Licht optimiert. Ein guter FH soll zusätzlich dafür sorgen, daß der “Streukreis” der übrigen Farben nicht größer als der 3-fache Durchmesser der Abbildung eines Sterns ist. Für kleinere FH sollte deshalb das Öffnungsverhältnis mindestens Durchmesser (in Zentimetern) mal 1,22 betragen. Also für einen FH mit 9cm Öffnung 9x1,22=10,98. Eine solche Optik wäre der typische 90/1000 mit f/11. Ab ca. 15cm Öffnung funktioniert diese Faustformel nicht besonders gut, die Brennweite muß noch größer werden und die Formel wird komplizierter.
    Die zuerst genannte “Faustformel” war für lange Zeit ein Richtwert, an dem sich die Teleskopbauer orientierten. 90/1000, 80/800, 100/1200 sind Eckwerte nach diesem Grundsatz. Moderne Achromate allerdings verstossen gegen diese durchaus achtbare Regel. Viele Geräte werden kürzer gebaut, 120/600 ist keine Seltenheit und die Geräte zeigen dementsprechend sehr deftige Farbfehler.
    Also bei den 7 Zoll Refraktor 17/3000 ist das Sekundäre Specktrum nicht tolerierbar.
    Siht also aus wie ein 17/1000 in der Farbe.
    Grüße Wolfgang
    http://www.bigdipper.de

  • Hallo Fraunhofer,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Dezentrierung,


    wie bei 90% aller Fraunhofer, ich muß es ja wissen *g*


    lg, Karsten<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    warum unterschreibst du hier mit Karsten wenn in deinem Profil der Name Stefan steht:


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Benutzername: Fraunhofer
    Realer Name: Stefan
    Ort: Deutschland
    Geschlecht: Männlich
    Beiträge: 12<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Nächste Frage:
    Kannst du darlegen wie du die Dejustagehäufigkeit "90% aller Fraunhofer"
    dieses Teleskoptypes gewonnen hast?


    Verwunderte Grüße, Karsten Schätte

  • Hallo, es muss nicht Asti sein, schon ein leichtes kippen der Aufnahmeoptik oder ein nach unten Hängen des Okularauszuges beeinflusst das Bild.Es wäre beser am künstlichen Stern zu testen.
    Gruß Erich

  • Hallo Thomas,


    das Objektiv hat offensichtlich einen Astigmatismus.
    Für den Sterntest hättte man wegen des Farblängsfehlers dieses Teleskopes
    einen engen Grünfilter um 546nm verwenden sollen, dann hätte man auch
    Rückschlüsse auf den Korrekturzustand ziehen können. So wie jetzt läßt
    der enorme Farblängsfehler dazu keine sinnvolle Möglichkeit.


    MfG,Karsten

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: grzy</i>
    <br />......
    Für kleinere FH sollte deshalb das Öffnungsverhältnis mindestens Durchmesser (in Zentimetern) mal 1,22 betragen. Also für einen FH mit 9cm Öffnung 9x1,22=10,98. Eine solche Optik wäre der typische 90/1000 mit f/11. ......
    http://www.bigdipper.de


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


    Hallo Wolfgang !


    ..und genau so einen habe ich jetzt für Mond und Planeten ( du weisst schon, aber nicht der Tasco..) und vielleicht kannst Du den ja mal checken und dann können wir evtl. hier auch ein Bild posten, wenn erlaubt..[;)] 90 mm f11 nur so zum Vergleich.


    CS Michael Meier alias Wambo

  • Hallo Thomas & alle,


    diese:


    ist eine Simulation des grünen Farbkomponente des Sterntests, die ich mit Aberrator gemacht habe. Links sind die Werte für die simulierten optischen Fehler zu sehen, Auch der Wellenfront-Fehler ist bunt dargestellt. Die MTF- Kurve wurde nur für den idealen Fall darestellt. Mea culpa [:D]. Die emulierte Tubulenz lag bei 0.1".


    Iss' aber nur eine Simulation bei f/10, also nur als Annäherung zu betrachten. Kannst Du vielleicht mit Aberrator verfeinern.


    Gruß,


    Christian

  • Hallo Josef,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Sieht man bei dem Programm auch den Strehlwert irgendwo?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    nach meiner Aberrator- Simulation komme ich auf ca. 0,2 lambda wave Asti aber zusätzlich noch auf etwas sphärische Aberration von ca. 0,1 lamda wave. Das sind höchstpersönliche Schätzungen an Hand des vorliegenden Startest- Bilder als Grün- Auszug. Wer da zu anderen Ergebnissen kommt, der hat genau so recht. Mit diesen Werten kann man die Optionen "Star" und PSF/EE aufrufen. Der dann angezeigte Wert der PSF=0,9 entspricht dem Strehlwert. Definitiondsgemäß ist es die Intensität im Zentrum des zentalen Beugungsscheibchen zur theoretisch möglichen Intensität. Letztere wird für die ideale PSF entsprechend fehlerfreier Optik = 1 gesetzt.


    So ganz nebenbei erkenne ich noch deutlich Verspannung. In wie weit die erkennbare Rauheit dem Objekiv oder er Atmosphäre anzulasten ist bleibt völlig offen.

    Wenn man die Fehler als Wellenfrontfehler angibt dann spielt das Öffungsverhältnis und die Größe des Teleskopes für die Strehlberechnung keine Rolle. Was aber neben der o. a. Schätzung noch besonders problematisch wird das ist die Anwendung des Stehlbegriffs als Qualitätsmaß für eine Optik mit deutlichem Farbfehler. Man kann zwar recht gut den Strehlwert einer solchen Optik interfrometrisch messen, z. B. bei der visuell interesanten Wellenlänge 532 nm. Dieser Strehlwert kann auch sehr hoch sein. Wegen des Farbfehlers sagt das aber überhaupt nichts aus über die Kontrastwiedergabe des Teleskops. Es gibt meines Wissens auch keine Formel wie man für derartige Optiken einen äqivalenten Strehlwert oder gar die MTF berechnen könnte.


    Gruß Kurt

  • Danke für die Infos!


    Also kann man davon ausgehen das die Linse für ihre Gegebenheiten beugungsbegrenzt ist, oder?


    Ich glaube, mich an ein damals analog aufgenommenes Mondbild von herrlicher Qualität und Auflösung erinneren zu können, das mit diesem Instrument gewonnen wurde.


    Damals, also 1990 war ich einmal zu Besuch auf der Sternwarte als ich in Münschen war.
    Der 7 Zoll Refraktor war damals ein beeindruckendes Gerät für mich!

  • Hallo Josef,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Also kann man davon ausgehen das die Linse für ihre Gegebenheiten beugungsbegrenzt ist, oder?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    gute Frage, insbesondere wenn man das sekundäre Spektrum mit berücksichtigen will. Vielleicht kann Wolfgang Grzybowski diese Frage Dank seiner Erfahrungen mit der Vermessung von Refraktoren konkret beantworten.


    Gruß Kurt

  • Hallo Sternfreunde,


    nur kurz zum Thema,bitte Gugeln Beugungsbegrentzt,
    oder Sterne und Weldraum Oktober 2005
    von Herrn Volker Witt.
    Das Objektiv sollte einen erfahrenen Optiker zur Reparatur
    gegeben werden der es wieder richtet.



    Teleskope fangen einen Strahl elektromagnetischer
    Wellen ein und fokussieren ihn in einen sehr viel
    engeren Strahl, der dann weiter analysiert wird--
    in verschiedenen Wellenlängenbereichen
    verstärken ("sammeln"; proport. D2)
    vergrößern (hängt von Brennweiten von Objektiv
    [Linse oder Spiegel] und Okular ab: g = fo/fe
    Auflösung: begrenzt durch
    Atmosphäre (Turbulenzen, "seeing"

    physikalisch: beugungsbegrenzt; Wellennatur des
    Lichts; Beugungsbild: .=0.6./D (RayleighKriterium


    Grüße Wolfgang

  • Hallo Wolfgang,


    Willkommen im Forum.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">nur kurz zum Thema,bitte Gugeln Beugungsbegrentzt,
    oder Sterne und Weldraum Oktober 2005
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Beim googeln findet man unter dem Stichwort mehr als 10 Seiten. Da ist es doch recht mühsam die ganz konktete Antwort auf die Frage zu finden wann denn ein farbfehlerbehaftetes Objektiv „beugungsbegrenzt“ ist. SuW hab ich leider nicht. Gibt es denn da ganz konkrete Aussagen zu obiger Frage?
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">das Objekiv sollte einem erfahrenen Optiker zur Reparatur gegeben werdender es wieder richtet.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Wahrscheinlich kann er den erkennbaren Astigmatismus und die Verspannung wegtrimmen. Aber hat man bei dem von Dir festgestellten Farbfehler auch eine Chance auf Minderung außer der Anwendung von Zusatzoptik?


    Der Begriff „beugungsbegrenzt“ scheint tatsächlich nicht allgemeingültig und unmißverständlich definiert zu sein. So finde ich z. B. im Lexikon der Optik von Heinz Haverkorn, Zitat:

    „beugungsbegrenztes opisches System:
    optisches System, bei dem die geometrisch- optischen Abbildungsfehler weitgehend korrigiert oder wegen starker Abblendung der Bündelöffnung unwirksam sind....“
    (Zitat Ende)


    Abblendung bei Fernrohrobjektiven ist ja im Gegensatz zu Fotoobjektiven nicht so ganz das Wahre. Jedenfalls würde ich kein Teleskop kaufen welches erst durch deutliche Abblendung eine akzeptable Abbildung liefert.


    Bei Uwe Laux "Astrooptik" wird es etwas konkreter, Zitat:
    „Ein optisches System gilt als beugungsbegrenzt, wenn:
    0,8&gt;Deh. &gt;1
    d.h. die geometrisch – optische Querabberation liegt in der Größenordnung der Beugungsunschärfe....“
    (Zitat Ende).


    Wer es vergessen hat, Definitionshelligkeit ist das gleiche wie die Strehlzahl. Also die Aussage von Laux in anderen Worten: Eine Astrooptik ist "beugungsbegrenzt", wenn die Strehlzalh mindestens 0,8 beträgt.
    Weiter auf S. 11 in "Astrooptik" findet man auch etwas zu Refraktoren:, Zitat:


    "....Für den Achspunkt und die Hauptfarbe liegt die Definitionshelligkeit (Deh.) imer über 95% die der Nebenfarbenbildpunkte liegt nur bei den Apochromaten über der Beugungsgrenze (Deh. 80%), bei den Achromaten weit darunter...."
    (Zitat Ende)


    Dass „beugungsbegrenzt“ etwas mit der Wellennatur des Lichtes zu tun das hab ich verstanden. Aber Dein Hinweis <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Beugungsbild: .=0,6/D (RayleighKriterium <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote"> ist mir nicht verständlich. Kannst Du da vielleicht bitte etwas helfen?


    Gruß Kurt

  • Hallo Kurt,


    ich versuche es verständlich zu machen.


    physikalisch: beugungsbegrenzt; Wellennatur des
    Lichts; Beugungsbild:P.=0.6./D (RayleighKriterium
    hatte das P nicht eingesetzt.



    Künstlicher Doppelstern:

    es ergibt sich nach der Multiplikation mit dem Faktor 206265 [Bogensekunden/rad] der Wert in Bogensekunden.
    Beispiel: mein Künstlicher Doppelstern hat 0,03 mm Abstand -- zweier punktförmiger Lichtquellen.
    Dann ist ein Refraktor Beugungsbegrenzt im Labor ohne Seeing und sonstige Fehler.


    0,03 : f 1000 x 206265 = 6,18795 : 2 = 3,09 Bogensekunden Beugungsbegrenzt


    bei f 3000 wäre es dann schon 1,03 Bogensekunden


    ich hoffe es ein wenig verständlich gemacht zu haben.


    Wolfgang

  • Hallo Wolfgang,



    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">ich versuche es verständlich zu machen....
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    vielleicht bin ich heute irgendwie begriffsstutzig. Ich kenne zwar die Auflösungskriterien nach Rayleigh, Sparrow und Daves. Diese sagen aus, wie die Lichtverteilung der sich überlagernden Beugungsbilder von gleich hellen Doppelsternen in der Nähe der physikalischen Auflösungsgrenze eines idealen Teleskops aussieht. Details findet man dazu in fast jedem Buch über Asrooptik, wie z. B. Suiter, Star Testing Astronomical Telescopes. Nur finde ich keine Quelle wie man daraus auf die gängige Definition kommt:
    „beugungsbegrenzt“ enspricht Definitionshelligkeit (Strehlzahl) &gt;= 0,8 .


    Ich kann auch nicht nachvollziehen wie Du mit Deinem künstlichen Doppelstern mit 0,03 mm Abstand auf „beugungsbegrenzt“ im vorgenannten Sinne prüfen kannst und was Dein Zahlenbeispiel aussagt.


    Gruß Kurt

  • Hi Zusammen!


    Mir geht da folgendes spontan durch den Kopf.


    170/3000 = f/17,6
    Ist der nicht bisserl arsch bunt für dieses Öffnungsverhältnis?


    Vielleicht reicht es ja wenn man einfach mal die Abstandsplättchen zwischen den Linsen erneuert oder neu einstellt. Von einem, der sich damit auskennt.[;)]


    Grüße


    Sabine

  • Thomas,


    was mich wundert ist die Tatsache, dass noch niemand nach einem Bild <b>IM FOKUS</b> gefragt hat, was meiner Meinung nach wichtig ist, um 'Rückschlüsse in Bezug auf die Optik' zu ziehen.


    Mit Verlaub: Ich halte es für leichtfertig, nur aufgrund defokussierter Sternabbildungen auf den effektiven Farbfehler und die Überarbeitungsbedürftigkeit einer Optik zu schließen. Aber ich bin hier nicht der maßgebliche Experte und kann mich irren.


    Hier vergleichbare Bilder eines Unitrons, dessen Optik nicht nur von mir als 'exzellent' eingestuft wird (Erkenntnis gewonnen durch Beobachtungen <b>IM FOKUS</b>). Einziges Manko sind die Abstandsplättchen, die in den Strahlengang hineinragen...



    (Leider ist es mir bisher nicht gelungen, dass Stern(beugungs)scheibchen mit den hübschen Beugungsringlein im Fokus aufzunehmen - bei echten Sternen ist das Seeing limitierend, einen künstlichen Stern habe ich nicht. Aber es entspricht voll und ganz der Abbildung in 'Star Testing Astronomical Telescopes', Harold Richard Suiter, Ausg. 2003, Seite 12, oben links [;)])


    Im Vergleich zum Unitron fällt mir auf, dass Deine Bilder extra- und intrafokal ziemlich unterschiedlich sind, was bei einem Achromaten eigentlich nicht der Fall sein sollte.


    Hattest Du Gelegenheit, mit dem Refraktor zu beobachten? Wenn ja, stimmen Deine Eindrücke damit überein, dass das Objektiv 'gründlichst überarbeitet' gehört?

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


    Hallo Stefan,


    ich wohne in Düsseldorf und habe daher noch die mit dem Refraktor in der VSW München beobachtet. (Eifel ist ja schon weit genug...[:D])


    Nein, ich wollte einfach nur wissen, wie man die Beugungsscheibchen interpretiert und was man über die Optik sagen kann, wenn man die Scheibchen sieht.
    Der Literatur nach scheint es ja bestimmte optische Fehler zu geben, die man an den Scheibchen erkennen können soll.


    Ich bin darin kein Experte und war daher gespannt auf die Interpretationen.


    Ich selber beobachte auch nur im Fokus... [:D]


    Viele Grüße
    Thomas

  • Hallo,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: hanno</i>
    <br />Nun heist "Frauenhofer" übrigens "Stefan Karsten S[...]". Gruß Hanno
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    weshalb wurde meine Frage bezüglich der äusserst seltsamen Ähnlichkeiten der "Real-Namen" in den Profilen dreier Mitglieder gelöscht?
    Unter anderem ging's um "Fraunhofer".


    CS
    tox

  • Moin,<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: toxik70</i>
    weshalb wurde meine Frage bezüglich der äusserst seltsamen Ähnlichkeiten der "Real-Namen" in den Profilen dreier Mitglieder gelöscht?
    Unter anderem ging's um "Fraunhofer"<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Sie ist hier Off-Topic. Frag die Mitglieder.


    Gruesse - Matthias.

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