Lochinterferometer, einfach und brauchbar

Hallo Miteinander,

nochmals vielen Dank für Eure Anerkennug. Die Sache macht einfach Spaß. Da gibt es auch heute etwas zu berichten:

Im Gegenstz zu gestern war heute ideales „Außen- Messwetter“. Der Himmel war wolkenverhangen, kein Wind und die Lufttemperatur stabil. Also hab ich den ganzem Krempel wieder genau wie gestern aufgebaut um etwas bessere Fern- PDI – Gramme zu fotografieren. Aus erfahrung weiß icgh dass solche idealen Freiluft- Starestwetterlagen oder jetzt für Fern- PDI relativ selten sind. Der Aufbau gelang so gut, dass ich nach Einschaltung des Lasers ohne justieren zu müssen bereits ein Kringel- Interferogamm sehen konnte. Der ganze Trick dabei liegt darin, dass vorher das Teleskop durch Kontrolle mit dem Oku auf den noch nicht aktivierten Laser ausrichtet. Nach etwas Fummelei mit der Positionierung der Kamera gelangen dann Interferogramme dieser Art.

<b>Bild 23</b>

Dabei ist es wichtig, dass man als Warmluftproduzent möglichst weit genug von der Telesopöffnung entfern steht. Deshalb wurde die Kamera mittels Zeitauslöser aktiviert. Das Igramm ist noch nicht perfekt ausgeleuchtet, weil der Laserspot am Teleskopeingang doch etwas asymmetrisch und zu eng gebündelt ankam.

Dann hab ich 4 solcher I- Gramme mit FringeXP gemittelt und dieses Ergebnis mit den entsprechenden für die Tabelle Bild 12 verglichen. Der Übersicht halber hab ich in allen Fällen Koma und Asti weggelassen. Die Übereinstimmung der Schnittkurven könnte kaum besser sein.

<b>Bild 24</b>

Das ist zwar noch kein unumstößlicher Beweis für die richtigkeit der Übereinstimmung, aber zumindest ein Treffer. Ich bin mir noch nicht ganz sicher ob die für die heutige Auswertung mit CC = – 0,015 richtig ist. 0 wäre richtig, wenn die Lichtquelle im “Unendlichen“ stände.

Gruß Kurt

Hallo Kai
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Sofern Kurt einverstanden ist, würde ich ihn vorschlagen.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

vielen Dank. Was soll ich dazu noch sagen, wenn der Spaß an der Arbeit im astrotreff derart belohnt werde würde?

Gruß Kurt

Hallo Martin, hallo Neubi und alle PDI- "Geschädigten"

vielen Dank für die Messungen. Man kann ja nicht alles selber, dazu noch auf einmal machen[:D]. So wie es auch bei mir ausschaut ist die Folie offensichtlich bereits in sich rotbraun eingefärbt. Das bedeutet bei Rotlicht relativ geringe Absorption. Ich könnte mir vorstellen, dass es bei der einseitig abgeätzten ND 5- Folie mit den "natürlichen" Löchern in der Metallschicht funktioniert. Diese Folie hab ich leider nicht und konnte deshalb nicht damit testen.

Bei der einseitig abgeätzen ND-3,5 Folie konnte ich zwar Löcher finden, aber die erschienen wegen der Dämfung der Folie selbst ziemlich lichtschwach. Folglich konnte man damit nur sehr schwachkontrastige PDI- Streifen produzieren. Erst die nicht angeätzte aber durchgepiekste Folie führte zu brauchbaren Ergebnissen.

Was ich noch in einer Diskussion zum Tema in der Yahoo Interferomety Group aufgeschnappt habe das wäre die Verwendung von Fotoplatten für Holographie. Diese sind um 1 - 2 Größenordnungen feinkörninger als hochwerige Dokumentenfilme. Nur wußte keiner eine Mehtode zur Erzeugung von feinen Löchern außer mit feinsten Quecksilbertropfen. Davor kann ich aber nur warnen, weil frei gesetztes Quecksilber hochgiftige Quecksilberdämfe in die Atmosphäre abgibt. Ohne spezielle Sicherheitsausrüstung ist da wohl nichts zu machen.

Doku- Film hab ich auch schon probiert. Ergebnis Vergiss es, weil zu grobkörnig. Mit rubelegten Filtern hab ich ja wie in meinem Eingangsposting geschildert angefangen und damit auch Interferenzkringel produzieren können (siehe Bild 2). Nur es gelang mir damit nicht überzeugend gute Interferenzstreifen zu produzieren wie z. B. auf den Bildern 8 und 10. Wenn man sich die Rußschicht im Durchlicht unter dem Mikroskop ansieht wundert das gar nicht. Die ist nämlich noch grobkörniger als Doku- Film. Dagegen gelang das bei mehreren silberbelegten Filtern sowie mit der ND- 3,5 Solarfolie auf Anhieb.

Gruß
Kurt

Hallo Hans Jürgen, hallo Michael,

(==&gt;) Hans Jürgen,

Vielen Dank für Deine Anerkennnung.
Es freut mich natürlich sehr, dass Du hier auch fachlich mitspielst. Deine Kenntisse in Sachen Optik - Rechnung hab ich ja dankenswerter Weise bei der Auslegung meines 7" Schupmann schätzen gelernt.

Jetzt zum aktuellen Problem:
um evtl. Missvertändnisse auch bei anderen Mitlesern zu vermeiden definiere ich mal wie folgt undfasse zusammen.
Die in das Programm FringeXP einzusetzende sei CC(in)
Die für die ideale Abbildung im endlichen Abstand erforderliche sei CC(e), (hier -0,89, gültig für 54 m Abstand Spiegel - Laser und Spiegelbrennweite 1500 mm).

Danach könnte die folgende Rechenregel richtig sein:
CC(in) = -1 - CC(e) = -0,11.
Für den Abstand R = Radius des Spiegels wäre dann
CC(in) =-1
Für den Abstand "unendlich" CC(in)=0

So weit so gut, nur wenn ich -0,11 einsetze dann passen die Messergebnisse für den Abstand 54 m absolut nicht mehr zu den vielen gut übereinstimmenden Messergebnissen bei Messung im Krümmungsmittelpunkt.

Dazu gibt es 3 denkbare Erklärungen:

1. Die obige Rechenregel ist falsch weil sie nur für die beiden Grenzfälle nämlich Abstand Spiegel -Lichtquelle = R bzw. "unendlich" gilt.

2. Es steckt irgendwo ein systemastischer Fehler im Messaufbau.

3. Die Messung ist durch zufällige Streuung stark verfälscht.

Punkt 3. halte ich für höchst unwahrscheinlich, weil hier alle 4 Einzelergebisse in gleicher Weise von den CoC- Ergebissen abweichen. bei Annahme, dass die Rechenregel unddas rechenergebiss für CC(in) richtig ist bleibt nur noch Punkt 2. als Erklärung übrig.
Hier wäre also die Aberration der Linse vor dem Laser so ein denkbarer systematischer Fehler. Bevor man da lange drüber diskutiert ob das tatsächlich so ist werde ich lieber den nächsten Versuch mit einem Laser ohne Linse machen, wie von Michael vorgeschlagen.

Gruß Kurt

Hallo Miteinander,

zu Beginn diese Threads hab ich nicht im Traum an so viel Zuspruch, Interesse und jetzt auch Mitarbeit gedacht. Das freut mich natürlich ungemein. Habt herzlichen Dank dafür.

Leider hab ich immer noch nicht das verflixte Target CC- Problem beim Freiluftversuch klärenm können. Dem Rat von Michael folgend hab ich noch heute Vormittag den gesamten Versuchsaufbau unverändert an die gleiche Stelle aufgebaut wie vor 3 Tagen. Die einzigste Änderung war das Ausschraubem der Linse aus dem Laser. Erfreulicherweise war der nun erheblich mehr aufgeweitete Strahl immer noch so hell, dass man bei Tageslicht hinter dem PDI Filter mühelos Interferenzstreifen sehen und daher auch gut einstellen konnte. Der Lichtspot im gewohnten Abstand von 54 misst ca. 1,5 m im Durchmesser (geschätzte Halbwertsbreite) Daher hat man eine saubere, gleichförmige Ausleuchtung über den gesamten Querschnitt des Spiegels. Man könnte daher problemlos ohne Verwendung von Aufweitungsoptik näher an das Teleskop herangehen oder wesentlich größere Teleskope ausleuchten.

Zum fotografieren hätte es auch bei Tageslicht gereicht, wenn ich den Streulichteinfall in die Kamera etwas abgeschirtm hätte. Das war mir aber zu aufwändig und deshalb hab ich mit der Fotografiererei der Interferenzstreifen erst in der Dunkelheit gegen 18 Uhr begonnen. Glücklcherweise war die Luft wieder fast ruhig. Damit ist eine hohe Ausbeute an wenig oder fast gar nicht zerzausten Interferenzstreifenbilder gewährleistet. Ich hab 36 Aufnahmen gemacht und davon 14 in die FringeXP- Auswertung aufgenommen. Hier also die Ergebnisse als Wellenfronquerschnitte im Vergleich zu den Messungen mit linsenbetücktem Laser.

<i><b>1.Target CC = 0.</b></i>
<b>Bild 25</b>

Wie man sieht siet man keinen signifikanten Unterschied mit/ohne Linse.

Die Annahme CC – 0 ist willkürlich, gründet aber auf der Annahme dass der Spiegel bei 54m Astand schon ziemlich nahe an seinem Fokus für „unendlich“ abbildet.

<b><i>2.Target CC = -0,11 wie für den Abstand von 54 m berechnet.</i></b>
<b>Bild 26</b>

Hier sind die Unterschiede im Profil praktisch nicht mehr wahrnehmbar. Die Differenz der Strehlzahlen zwischen den beiden Kurven kann man in Anbetracht der Streuung der Einzelwerte auch als nicht signifikant betrachten.

Aus dem vorangegangenen ergibt sich, dass die Laserlinse hier keinen merklichen Einfluss auf die Messergebmisse hat.

<i><b>3. Vergleich mit anderen Messungen</b></i>
Verdächtig ist aber der starke Einfluss der Target- CC sowohl auf das Profil als auch auf den Srehlwert. Bei zahlreichen voragegangenen Messungen mit Bath, in RoC und AC, Nichelson in RoC sowie neuerdings mir PDI in RoC sehen die Profile und Sterhlwerte alle sehr ähnlich aus wir z. B. auf den folgenden:

<b>Bild 27</b>

Nachdem der denkbare Einfluss der Laselinse ausgeschlossen werden kann finde ich keinen andere Erkärung, als dass die berechnete Target CC- von -0,11 nicht passen kann. Target CC = 0 wie im ersten Bild kommt dem letzten Ergebnis wesetlich näher ist aber sicher auch nicht richtig. Was könnte hier sonst falsch sein? Siehe auch die Bilder 12 und 13 weiter oben im Thread.

Gruß Kurt

Hallo Michael, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">hast du dran gedacht bei dem Freiluft-Versuch das Loch zu verkleinern?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Ja, hab ich. Bei der „remote“ Messerie mit linsenbestücktem Laser wurde ein unter dem Mikroskop ausgesuchtes annähernd kreisrundes Loch von 0,006 mm verwendet. Der Spiegel hat genau 1523 mm Brennweite. Das ergibt bei 54 m Abstand des künstlichen Sterns einen Bildabstand b von 1567 mm. Dieser Wert wurde auch als als “RoC of Mirror“ für die entsprechenden FringeXP Auswertungen eingegeben.
Das dazugehörige Airy Disk „da“ hätte dann bei 256 mm Spiegeldurchmesser*:

da = 2,44 x 0,000532 x 1567/256 mm = 0,0079 mm Durchmesser.

Damit wäre das Loch im PDI- Plättchen eindeutg kleiner und damit im Sinne der PDI richtig. Bei der gestrigen Messserie ohne Laserlinse hab ich dann genau dieses Loch und ein anders verwendet, dessen Durchmesser ich nicht ermittelt habe. Aber an hand der Einzel- Messergebnisse konnte man keinen gesicherten Unterschied erkennen. Wenn die gewählten Löcher zu groß werden merkt man das auch sehr schnell am Interferenzbild.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Gibt es eine Foucault-Vergleichsmessung, und wenn ja wie sieht die aus? Wir sollten diesen Spiegel mal mit dem Zygo-Interferometer vermessen.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Ich kenne keinen Spiegel der öfters und vielsseitiger vermessen wordem ist als gerade dieser. Der freut sich sicher auch noch auf die angebotene Zygo Vermessung;-). Den hab ich auch als Muster für meine noch nicht veröffentlichen „Vergleichsversuch Interferometer- Foucault in mehreren Lagen“ herangezogen. Hier ein Beispiel:

<b>Bild 28</b>

Danach ist die Übereinstimmung des Oberflächenprofils und damit auch des Wellenfromtfehlers zwischen Foucault &lt;--&gt; Interferometer sehr gut.

*Wegen des in allen Tests erkennbaren scharfen Randabfalls auf den letzten 3 mm hab ich alle bisher vorgestellten Auswertungen mit Spiegeldurchmesser = 250 mm gemacht. Das geht sehr gut durch entsprechende Markierung der Interferogramm- Fotos.

Gruß Kurt

PS.: das nachfolgende Bath - Interferogramm in Autokollimation so wie das in Bild 23 lassen eher auf ein Oberflächenprofil schließen wie in Bild 28 "Foucault RoC" dargestellt und nicht wie in Bild 26.

<b>Bild 29</b>

Die miese Qualität des Igramms ist wegen des zweimaligen Lichtdurchgangs am unbelegten Spiegel bedingt.

Hallo Hans Jürgen,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...der Bildabstand b, den Du berechnet hast, ist ja nicht der RoC des Spiegels. Vielleicht ist das der Fehler?...
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Du sagst es! Bei mir war irrtümlich einprogrammiert man müsse den Abstand Fokus - Spiegel als RoC einsetzen. Wenn man aber z. B. fälschlich im AC Modus den die Brennweite als Radius und dazu noch irgend einen beliebigen Spiegeldurchmesser eingibt, dann kommen die Kurven und der Strehlwert trotzden richtig raus. Nur “Best Fit CC“ ist dann absolut falsch.

Ich hab jetzt also RoC = 3045 und Target CC = -0,11 gesetzt und die Welt ist wieder in Ordnung: Siehe
<b> Bild 30</b>

Die Profile und Strehlwerte passen zu den RoC- bzw. AC- Messungen. Der Unterschied mit/ohne Linse PDI- Messunge über größere Entfernung ist marginal und liegt im Rahmen der natürlichen Messwertstreuug.

Vielen Dank für Deine Unterstützung.

Gruß Kurt

Hallo Jürgen,

Dein 2,99 €- Experiment erfreut mein Herz[^]. Dem ersten Anschein nach könnte Dein I- Gramm tatsächlich vom Prüfling herrühren. Ich werde bei nächster Gelegenheit durch Vergleich mit meinem LUPI nachprüfen ob man nach Deiner Methode brauchbare PD- Igramme erzeugen kann. Man muss dabei auch auf die Lochgröße achten. Dieses sollte ungefähr dem Durchmesser des von der Optik erzeugten Beugungsbildes entsptrechen. Bitte um etwas Geduld.

Gruß Kurt