Chromatische Abberation und Barlowlinsen

  • Hallo,


    kann mir bitte jemand erklären warum man den Farbfehler von Refraktoren nicht einfach mit Barlowlinsen reduzieren kann?


    Wenn wir jetzt als Beispiel nur ein einfaches Objektiv mit nur einer Linse (also noch keinen Achromaten) heranziehen, werden kleinere Wellenlängen stärker gebrochen als größere.


    Längere Wellenlängen werden also erst weiter hinten gebündelt als kürzere. Wenn man jetzt aber eine einfache Zerstreuungslinse, die aus dem selben Material wie das Objektiv besteht, vor dem Okular anbringt, werden auch da wieder die kleineren Wellenlängen stärker gebrochen als die größeren.


    Die Brennweite der kürzeren Wellenlängen wird also stärker verlängert als die der längeren.


    Dadurch sollte sich der Farbfehler verringern oder?


    Das Selbe sollte auch mit Achromatischen Refraktoren durchführbar sein.


    Sinn dabei ist ein ganz einfacher: Man könnte somit einen Refraktor mit einem f/5 Objektiv, als einen f/15 Refraktor nutzen, der dann auch die Abbildungsleistung eines Refraktor mit einem f/15 Objektiv hat.


    Man könnte also einen kleinen und günstigen Richfield-Refraktor auch für Planeten nützen.


    Natürlich müsste die Barlow auf das Objektiv angepasst sein (sowohl das Material, als auch der Verlängerungsfaktor), aber wenn man bei jedem Tele die Barlow schon beilegt, sollte der Preis kein Problem sein.


    Was ist also der Grund warum es sowas nicht gibt bzw. warum funktioniert das nicht so, wie ich es mir vorstelle?


    Gruß Thomas


    Edit: Eine weitere Idee fällt mir gerade ein. Der Farbfehler macht sich ja bei geringen Vergrößerungen, also bei Okularen mit großer Brennweite fast nicht bemerkbar. Könnte man nicht einfach bei einem kurzen FH (sagen wir f/5) immer nur ein Oku mit z.B 30mm Brennweite verwenden und einfach nur immer ein anderes Barlowelement vorne einsetzen? Dadurch sollte der Farbfehler, wenn man die Barlowlinse so konzipiert wie oben beschrieben, immer gleich stark ausfallen, egal bei welcher Vergrößerung.

  • Hallo Thomas,


    das dürfte funktionieren. Im Astrobereich ist es aber anscheinend so, dass man versucht, jede einzelne Komponente möglichst fehlerfrei zu halten, so dass möglichst alles miteinander kombinierbar ist.
    Dass dies nicht so sein muss, zeigen Mikroskopoptiken. Dort gibt es schon seit Jahrzehnten sogenannte Kompensationsokulare, die den Farbfehler starker Objektive dadurch kompensieren, dass sie selber einen umgekehrten Farbfehler haben. Und damit die Okulare auch mit schwächer vergrössernden Objektiven funktionieren, werden letztere mit Absicht so konstruiert, dass sie den gleichen Farbfehler wie die stärkeren Objektive haben. Das klappt gut, aber die Okulare und Objektive müssen zueinander passen.
    Ich vermute sogar, dass wenn man lange genug bei den Mikroskopokularen sucht, welche findet, die den Farbfehler schneller FH's reduzieren [;)].


    CS Heinz

  • Hallo,


    danke für eure Antworten:


    (==>)Birki: Das ist glaub ich nicht ganz das was ich gemeint habe. Das Objektiv besteht aus einer Kronglaslinse und der Korrektor aus einer Flintglaslinse. Beide zusammen bilden ja wieder einen Achromat.


    (==>)Mintaka: Für kurzbrennweitige FH's könnte sich es doch durchaus lohnen, wenn man zusätzlich noch 3-4 Barlowlinsen (wirklich einfache, die nur aus einem Linsenelement bestehen, das aus dem selben Material gefertigt ist wie das Objektiv; Also bei einem FH ein Flint-Kronglas Linsenelement), mit denen man unterschiedliche Brennweiten für unterschiedliche Vergrößerungen erreicht, dem Teleskop beilegt.


    Und die Barlowlinsen muss man dann nur in das Filtergewinde der Okulare einschrauben, und schon hat man das Öffnungsverhältnis des Teleskops verändert.


    Eigentlich würde man sich auch noch was sparen, weil man nur mehr ein Oku braucht. Die Vergrößerung wird einfach mit den eingeschraubten Barlow-Element verändert.


    Also das Ergebnis wäre ein günstiger, sehr kleiner Refraktor, der evntuell trotzdem mit den Apos mithalten kann.


    Gruß Thomas


    Edit: Wenn das mit den 3-4 Barlow-Linsenelementen dennoch zu teuer wäre (was ich jetzt nicht glaube), könnte man dennoch wenigstens eine Barlow für hohe Vergrößerungen beilegen

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: nobody</i>
    <br />
    (==&gt;)Birki: Das ist glaub ich nicht ganz das was ich gemeint habe. Das Objektiv besteht aus einer Kronglaslinse und der Korrektor aus einer Flintglaslinse. Beide zusammen bilden ja wieder einen Achromat.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    servus!
    nicht notwendigerweise. man kann auch systeme mit nur einer glassorte machen. der kompensator ist halt ein manginspiegel und keine zerstreuungslinse.
    lg
    wolfi

  • Servas,


    (==&gt;)Birki: also wäre mein Vorschlag oben wirklich realisierbar?


    Hat irgendjemand noch einen Einwand, warum das doch nicht funktionieren sollte, oder warum es sich nicht auszahlen würde?


    Ansonsten würde ich den Vorschlag gerne an einen Händler weiterleiten, der sowas eventuell realisieren könnte.
    Auch nur eine, speziell aufs Tele angepasste, Barlow würde sich bei den kurzen FH's schon auszahlen.


    Gut vielleicht wird das kein "APO-Killer", dennoch wären bestimmt viele Spechtler begeistert, wenn sie ihren kleinen Richfielder auch für Planeten einsetzten könnten.


    Gruß Thomas

  • servus thomas!
    besorg Dir mal einen kostenlosen raytracer wie oslo-light (google einfach danach) und mach dich damit vertraut. du wirst sehen - dass das so einfach wie Du meinst doch nicht geht. auch die klassischen schupmann mediale sind auf eher lange brennweiten beschränkt. du hast nicht nur die chromatische aberration, sondern auch noch andere bildfehler zu berücksichtigen - allen voran die sphärische aberration ...
    lg
    wolfi

  • Servas Wolfi,


    danke für den Link. Ich hab mir das Programm auch schon installiert. Allerdings müsste ich mich wohl vorher ein bisschen mit den Funktionen des Programms beschäftigen, damit ich damit arbeiten kann.


    Kannst du mir vielleicht auch so genauer Erklären warum mein Vorschlag so nicht funktionieren kann?


    Bei normalen Barlows wird ja auch nicht auf die sphärische Abberation geachtet?


    Achja nochwas: Spielt bei Refraktoren die Sphärische Abberation überhaupt eine große Rolle? Gewöhnliche Objektive besthen ja nur aus sphärisch Linsen, oder? Und in den Barlows befinden sich ja ebenfalls keine Asphären?!


    Gruß Thomas

  • hallo!
    - die tatsache, dass der brechungsindex von der wellenlänge abhängig ist, kannst Du mit einer einzelnen linse nicht so ohne weiteres beheben. der trick beim schupmann ist, dass ein brechendes element auf der rückseite verspiegelt ist, sodass der eben jener kompensator - der manginspiegel - die chromatische aberration des objektivs behebt. die barlowlinse verlängert nur die brennweite des gesamtsystems. dadurch werden die bildfehler "weniger schlimm". behoben wird dadurch jedenfalls nix...


    - die sphärische aberration spielt natürlich auch bei linsenfernrohren eine gewaltige rolle. sie entsteht, weil das licht aus dem unendlichen kommend von einem sphärischen element nicht in einem brennpunkt gesammelt werden kann. deswegen muss man parabolisieren. wenn Du mir nicht glaubst - dreh einmal ein refraktorobjektiv um und schau durch.


    lg
    wolfi

  • Hallo,


    das ich nicht den gesamten Farbfehler korrigieren kann, ist mir klar, aber er sollte sich doch umso mehr verringern umso größer der Verlängerungsfaktor ist, oder (es sollte also keinen Unterschied machen ob ich ein f/5 Objektiv mit 3-fach Barlow verwende oder gleich ein f/15 Objektiv einsetzte)?


    Hm ich dachte bis jetzt immer, bei Refraktoren werden nur sphärische Linsen eingesetzt, sowie bei den meisten Okularen.


    Wie beseitigt eine normale Barlow denn die sphärische Abberation?


    Gruß Thomas

  • hallo!
    f/5 mit 3fach barlow oder f/15 machen schon einen unterschied. die farbfehler wachsen ja nicht linear an, sondern reziprok (weil für die linsenbrennweite gilt 1/f = (n-1)(1/R1+1/R2) - und n ist hier eine von der wellenlänge abhängige funktion). ausserdem wirst Du mit einem f/15 singlet auch keine freude haben [;)]


    die sphärische aberration wird bei normalen refraktoren durch geschickte kombination von linsen reduziert. ein element induziert dann die umgekehrte sphärische aberrationd es anderen elements. geht bei spigelteleskopen auch - siehe maksutov z. B. ...
    lg
    wolfi

  • Hallo,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">ausserdem wirst Du mit einem f/15 singlet auch keine freude haben<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Das Prinzip sollte auch bei einem Achromat funktionieren.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">die sphärische aberration wird bei normalen refraktoren durch geschickte kombination von linsen reduziert. ein element induziert dann die umgekehrte sphärische aberrationd es anderen elements.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Das müsste doch auch mit der Chromatischen Abberation möglich sein.


    Eine Barlow reduziert die Sphärische Aberration also auch durch geschickte Kombination der Linsen!?


    Kann man beide Effekte nicht unter "einem Hut" bringen? Also eine Korrektur der sphärischen als auch der chromatischen Abberation und beides am besten nur mit zwei geschickt zusammengestellten Linsen?


    Gruß Thomas


    Edit: Ich seh schon, ich werd mich wirklich einmal mit OSLO auseinandersetzen müssen. Dazu muss ich mich vorher aber wahrscheinlich auch wieder ein bisschen mehr mit der Optik beschäftigen.

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: nobody</i>
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    Edit: Ich seh schon, ich werd mich wirklich einmal mit OSLO auseinandersetzen müssen. Dazu muss ich mich vorher aber wahrscheinlich auch wieder ein bisschen mehr mit der Optik beschäftigen.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    hi!
    ist ganz lustig - Du musst ja nicht gleich ein Optikdesigner werden. Ich bin Physiker und dillettier da auch nur sehr oberflächlich herum (geometrische optik spielt im physikstudium heute praktisch keine rolle mehr). wenn Du literatur suchst - ganz nett is http://www.willbell.com/tm/lens_design/index.htm. die harte kost ist dann warren smith - modern optical engineering. das greary buch ist aber grundlegender aufgebaut.
    lg
    wolfi

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