Lochinterferometer, einfach und brauchbar

Hallo Neubi,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ja du hast mit der Optik recht: Ich habe Versuche mit verschiedenen Zerstreuungslinsen angestellt. Okulare z.B. erzeugen konzentrische Muster, die das ganze Bild irgendwie "verschmieren":
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Du hast mit Deinen Bildern sehr anschaulich demonstriert wie sehr es auf die Optik der "Punktlichtquelle" ankommt. Da kann man nur sagen, eine Linse vor der Laserdiode gehört beim Lochinterferometer zu den "guten" Teilen. Das sind solche die man wie hier vorteilhafterweise weglassen sollte.

Ich benutze für meine Versuche folgende Teile von Conrad:
Laserdiode DL4147- 062/650 nm /10 mW
Laserelektronik IMS-WKL-H3

Das war eine Bestellung im Dez. 2004. Heute haben die wahrscheinlich andere Bezeichnungen oder Typen, die aber, sofern ohne Optik genau so gut funktionieren sollten. Die o. a. Elektronik gestattet eine Leistungseinstellung der Lasediode durch Zuschaltung eines Widerstandes. Das hab ich bisher noch gar nicht ausnutzen müssen.

Zur optimalen Dimensionierung des PDI- Filters kommt sicher noch etwas. Jedenfalls kann ich jetzt schon sagen, dass &gt;ND 3 nur für Spezialfälle sinnvoll ist. Aber wie man aus meinem Bild 17 erkennt geht zum Üben auch Solarfolie ND 3,5.

Gruß Kurt

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: neubi</i>
<br />Hallo Kurt, danke für die Info. Ich habe mir heute einen Laserpointer besorgt. Dummerweise habe ich das Ding zu weit hinten abgesägt, so dass es jetzt hinüber ist. Leider habe ich von Elektronik keinen Schimmer, so dass mich alles, was mehr als zwei Drähte hat, hoffnungslos überfordert. Leider haben die Laserdioden ohne Linsen drei Anschlüsse...
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Hallo Neubi,

die perisgünstigste Kombination Laser- Elektroninik kostet bei Conrad ca. 22€, aber man muss halt noch löten bevor es funkioniert. Der Elektronik ist eine Kurzanleitung beigefügt aus der hervorgeht in welche Löchlein man die 3 Beinchen der Laserdiode zu stecken hat und wo denn die Zuleitungen für + und- anzschließen sind. Die Elektronik selbst ist verpolungsicher. D. h. wenn man + und - vertaucht dann geht nix aber auch nix kaputt. Die fertigen Lasermodule sind dagegen deutlich teurer und die müssen für PDI- Einsatz von ihrer Linse befreit werden. Solche gibt es aber wesentlich preiswerter im Fotobateilungen der Kaufhäuser. Ich hab mal einen für ca. 5€ ergattert, kann aber nicht mehr sagen wo. Da könnte man mindestens 2 Fehlversuche praktizieren bevor man auf die Kosten des o. a. Sets kommt.

Auch wenn man dann später gar nicht PDI machen möchte hätte man mit der Laserdiode ohne Optik einen sehr punktförmigen künstlichen Stern, ausgezeichnet geeignet für den Labor- Sterntest.

Gruß Kurt

Hallo Gerold
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">,Reicht denn die Laserdiode alleine als Künstlicher Stern aus ?
Die Laser, die ich bis jetzt gesehen hab, haben alle einen ziemlich grossen Durchmesser. Das Loch in der Alufolie benötige ich da doch weiterhin, oder ?
Gruss Gerold
[?]<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

bei den roten Laserdioden ist das eigentliche Fenster annähernd ein langezogenes Rechteck mit der gößten Länge von ca. 0,01 mm. der Durchmesser d des Airy- Disk beträgt:

<b>d = 2,44 x lambda x F/D</b>

Das gilt für einen "unendlich" weit entfernten Stern. Beim CoC- Aufbau also Messung im Krümmungsmittelpunkt ändert sich die Formel:

<b>d = 2,44 x lambda x <font color="red">R</font id="red">/D</b>

D = Spiegeldurchmesser
F = Brennweite
R = Krümmungsradius.
lambda = Wellenlänge des Lasers

Im Falle eines f/5 Spiegels wird R/D = 10.
Der Durchmesser des Airy Disk wird d also

d = 2,44 x 0,00065 x 10 mm = 0,016 mm.
Das Laserfenster ist aber in seiner größten Ausdehnung deutlich kleiner. Folglich sieht der Spiegel dieses als nahezu idealen Lichtpunkt und man sieht als Abbildung bei sehr hoher Vergrößerung günstigstenfalls ein perfektes Airy Disk mit jeder Menge Beugungsringen drum herum, etwa so:

Man braucht also keine zusätzliche Linse und erst recht keine Alufolie mit Loch! Was man dagegen für vis. Beobachtung beim Laborstartest mit einem derartigen künstlichen Stern braucht das ist ein Graufilter ca. ND2 oder ein Grünfilter vor dem Okular. Bei PDI- Anwendung hat man ja bereits die erforderliche Dimmung durch das Filter selbst.

Alles klar? Aber bitte keine Hemmungen zu weiteren Fragen.

Der Außendurchmesser des Gehäuses der Laserdiode beträgt nur 5 mm. Daher kann man den Lichtpunkt sehr nahe an die opt. Achse bringen.

Gruß Kurt

Hallo Gerold,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Baader Solarfolie mit ND=3,5 hab ich nicht gefunden. Die scheint es nur in ND=5 zu geben. So wie ich das rauslese, aus den vorigen Beiträgen scheint die aber zu gehen ?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Ob es nun ND3,5 oder 3,7 ist weiß ich nicht mehr. Jedenfalls ist das eine Folie, die für Solarfotorgafie angeboten wurde. ND5 hätte gegenüber ND3,5 um den Faktor 10^(-1,5) geringere Transmission d. h. da kommt nur etwa/30 der Lichtmenge durch wie bei ND3,5. Da wird man bestenfalls nur noch bei belegten Spiegeln PDI- Streifen sehen können. So lange es noch keine speziellen metallbedampften Filter für diesen Zweck gibt würde ich doch lieber auf chem. Versilberung ausweichen.

Zur Not könnte auch folgendes Provisorium funktionieren: Man ätze einfach mit Kali- oder Natronlauge die Metallschicht auf einer Seite der Folie ab. Das geht, indem man mit einem laugengetränkten Wattestäbchen die Folie bearbeitet. Nach ca. 10 - 20s zeigt sich schon die Wirkung. Hinterher muss man natürlich gründlichst mit Wasser abspülen. O. a. Laugen sind auch wesentlicher Bestandteil von vielen Abflussreinigern.

Gruß Kurt

Hallo Thomas,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Ich habe noch ein teildurchlässiges Planglas von Surplus rum liegen.
der hat etwa einen Durchlass von 70%.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Nach allem was ich bisher herausfinden konnte scheint mir 70 % Teildurchlässigkeit entschieden zu hoch zu sein. Deshalb würde ich mir die Mühe sparen speziell an diesem Muster "Bohrversuche" zu machen. Bei Solarfolien ohne Metallbelag oder nur einseitigem Metallbelag könnte man vielleicht mit Hochspannungsentladung (Quelle Zündspule) feine Durchschläge produzieren. Aber man braucht dann unbedingt zur Kontrolle ein Mikroskop um einigermaßen abschätzen zu können ob die Löcher in der gewünsten Größenordnung von 0,01 mm liegen. Die findet man gerade noch mit einer Lupe wenn man die Folie gegen eine helle Lampe hält.

So wie ich das in Erinnerung habe bist Du ja elektrotechnich versiert und kannst daher den Aufwand selber gut abschätzen. Meine Lochmethode am der Haushalts- Alufolie basiert natürlich auf deren Leitfähigkeit. Ich hab aber bisher noch nicht ausprobiert ob das an einer nicht isolierten Silberschicht auf Glas auch funktioniert. Wenn ja, dann liefert vielleicht der Vorschlag von AstroErik fast „fertige Arbeit“ wo es sich lohnen würde evtl. nachzubohren.
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">

Als Substat habe ich die Rückseite eines normalen Taschenspiegels benutzt.

Die (meist braune) Schutzschicht bekommt man mit Abbeizer runter - ich habe dazu einen Alkalifreien genommen.

Die Silberschicht ist sehr dünn, noch schwach transparent und hat viele Mikrolöcher die sonst nicht weiter auffallen

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

Gruß Kurt

Hallo Miteinander,

<b>1. Laserdioden </b>
für die Laserdiode DL4147-062/650 hab ich Ende Dez. 04 24,95 € bezahlt und für die passende Elektronok 14,95€.

Nach dem neuen Conrad- Katalog wäre die preisgünstigste Kombination :

Best. Nr: 187540-29 7,21€ (Laserdiode)
Best. Nr: 187624-29 15,34 € (Elektronoik)

Ich bin kei Laserdiodenexperte und hab auch keine Ahnung wo es die einzelnen Laserdioden mit passender Elektronik evtl. preisgünstiger gibt. Sicher braucht man für unsere Zwecke keine 10 mW Laser die dazu noch teuer sind. Von den auf der Katalog S. 471 aufgeführen Typen könnte man mit Ausnahme der Typen für 785 nm wahrscheinlich alle verwenden.

Die Billig- Lösung wäre dann ein linsenlos gemachter Laserpointer. Dazu kann ich aber im Moment keine konkrete Bezugsquelle nennen.

<b>2. Folie</b>
Die halte ich ausdrücklich für ein Provisorium. Ob das mit Rettungsfolie oder mit Teil- abgeätzter Solarfolie geht werd ich in den nächsten Tagen wissen.

<b>3. optische Dichte</b>

Die scheint nicht besonders kritisch. Nach meinen bisherigen Versuchen und dem was man bei Suiter findet scheint der Bereich 0,01 bis 0,001 Transmission für uns passend. Weniger als 0,001 entsprechend ND3 geht, aber man bekommt mit zunehmender Dichte Probleme mit der Helligkeit.

Gruß Kurt

<b>Kleiner Nachtrag:</b>

Heute hab ich meinen ersten Freiluft PDI- Versuch gemacht. Das geht so:

<b>Bild 18</b>

Man richtet das Teleskop annähernd horizontal auf einen künstlichen Stern aus. Dazu hab ich meinen unbelegten 10“ f/6 wieder in seinen Tubus. Zentrisch vor dem Okularauszug wurde dann das PDI- Filter auf die Dreiachsverstellung (Neudeutsch: xyz- stage) geklemmt. Als künstlicher Stern diente ein grüner Laserpointer, dessen Strahl durch axiale Verstellung der Linse so weit aufgeweitet wurde, dass der Durchmesser des Lichtflecks am Telesskop ca. 0,5 m betrug.

<b>Bild 19</b>

Diesen Lichtfleck sieht man auch bei Tageslicht, wenn der Himmel bedeckt ist. Man kann den Lichtfleck also vom Standpunkt des Lasers direkt richtig auf die Teledskopöffnung platzieren. Mit den bereits bekannten Silberfiltern gab es dann blendend helle Interferenzstreifen, zu deren vis. Einstellung ein ND 2 Graufilter verwendet wurde. Wohlbemerkt, der Hauptspiegel des Newton ist nicht belegt.

Leider blies der Wind zu stark, so dass man keine ordentliche Kollimation durchführen und auch keine ruhigen Interferenzstreifen fotografieren konnte. Aber als Test für die Funktionstüchtigkeit des Aufbaus hat es gereicht. Das folgende Igramm ist daher nicht zur Auswertung geeignet.

<b>Bild 20</b>

Wozu das alles? Bei ruhiger Luft kann man auf diese Weise durch Aufnahme und Mittelung mehrerer I- Gramme einen quatitativen Sterntest durchführen. Für Spiegelschleifer dürfte einteressant sein, dass man diesen Test auch bei noch nicht belegtem Spiegel machen kann. Die wegen des endlichen Abstandes Teleskop- künstl. Stern auftretende leichte Überkorrektur ist genau berechenbar und kann daher ensprechend herausgerechnet werden. Sie beträgt im obigen Beispiel lt. Suiter 1/8 lamdda Wellenfrontfehler.

Gruß Kurt

Hallo Alois,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das ist aber ein großer Erfolg, meine Gratulation.
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vielen Dank für das Lob. <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Damit hast du die Möglichkeit gemacht ein Fernrohr ohne zwei gesendete koherente
Wellenzüge zu prüfen.
Ich glaube das ist eine Neuheit, oder habe ich in der Literatur etwas übersehen?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Das steht im Prinzip schon schon bei Suiter beschrieben. Vor wenigen Tagen hab ich auch in der Interferometry Group davon gelesen, dass jemand schon Interferogramme gemacht hat sehr wahrscheinlich ganz ähnlich wie ich es oben beschrieben habe. Aber bisher konnte noch niemand die Fundstelle nennen. Wenn man wiederholt den Sterntest im freien an künstlichen Stern gemacht hat, ebenfalls bei Suiter beschrieben, dann finde ich es naheliegend einfach das Okular durch ein PDI- Filter zu ersetzen und die Helligkeit des künstl. Stern zu erhöhen.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Auch könnte man so mit einen guten Parpolspiegel als Kollimator ,
Refraktoren im einfachen Durchgang im Labor prüfen.
Auch wäre das eine gute Testmöglichkeit für Teleskope mit engen Blendrohr
und wenig freien Raum vor dem Fokus.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Da wäre man im Gegensatz zu Freiluftmessungen natürlich wetterunabhäng.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Da diese Interferogramme in der Regel gerade Streifen haben ist die Forderung
an die Randschärfe auch nicht mehr so hoch.
Anbei bemerkt ist dein Interferogramm eh schon schärfer geworden als
wie es bei einer Lochkamera zu erwarten ist.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Die Kamera sieht den Spiegel nicht nur durch das Loch sondern auch durch das Filter außerhalb des Loches. Daher gibt es auch bei RoC- Aufnahmen mit dem PDI- Filter keine Randschärfeprobleme. Man muss nur den Bereich außerhalb des Filters abblenden. Sonst bekommt man Artefakte wie den hellen Bogen links im <b>Bild 20</b>. All meine hier wiedergegebenen PDI Interferogramme sind wegen Formatbegrenzug und Kompression etwas weniger Randscharf als die Originale. Deshalb hab ich zur Verdeutlichung aus dem Originalbild einen Sektor ohne Verkleinerung und Kompression herausgeschnitten. Der volle Bilddurchmesser beträgt hier ca. 600 Pixel.

<b>Bild 21</b>

Bei der Gelegenheit eine Frage: Kennst Du vielleicht eine Methode mit der man Interferenzstreifen mit 120% Kontrast erzeugen kann?[:D][:o)]
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Da hat sich dein unermüdliches Experimentieren sehr gelohnt.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Ja, ich bin mit dem bisherigen recht zufrieden. Aber es geht garantiert weiter[:D] Ich freue mich natürlich ganz besonders über das rege Interesse an dem Thema.

Grüße
Kurt

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

ich bin extrem beeindruckt, das ist erstklassige Arbeit!
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Vielen Dank, Karsten,

diese Übung interessiert Dich vielleicht auch.
<b>Bild 22</b>

Bei der Prüfung von Yolos und ähnlichen "krummen Hunden"* in Autokollimation geht das Licht ja mindestens über 5 Spiegelflächen. Da hat es mich interessiert wie sich das denn hinter dem PDI- Plättchen der Kamera präsentiert.
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">aber daß die praktische Anwendung unter freiem Himmel so gut gelingt
hätte ich nicht zu hoffen gewagt<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote"> Ich war selber ganz überrascht[:I].

Grüße
Kurt

*Die können ganz nett sein[:D].