(Zu) heller Mond und das Auge...

Hallo,

darf ich auch nochmal? [;)]
Hab jetzt nicht alles komplett gelesen, nur soviel zur Berechnung:

Alles was man benötigt ist die Intensität des Mondlichts auf der Erdoberfläche (in W/m²)
die Fläche des Teleskopspiegels lässt sich problemlos ausrechnen,
also auch die Leistung die überhaupt vom Teleskop aufgefangen wird.
Dann muss man sich nurnoch überlegen wie groß das Abbild des Mondes auf der Netzhaut ist,
und aus der Leistung die Intensität dieses Abbildes ausrechnen.

Die Intensität auf der Netzhaut ist ohne Teleskop natürlich sehr viel geringer als mit,
es stellt sich nur die Frage ab welcher Intensität es gefährlich wird.
(aber das kann man sicherlich irgendwo nachlesen)

Ich denke nicht, daß es möglich ist das Auge irreversibel "überzubelichten".
(von der thermischen Zerstörung der Netzhaut mal abgesehen)
Denn daß das Rhodopsin (der Sehfarbstoff) zerfällt ist ja normal,
würde das nicht passieren wären wir alle blind.

Wenn man jetzt in eine helle Lichtquelle schaut, passiert genau das...
das Rhodopsin zerfällt, wir können das Licht sehen.
Die nervigen Flecken kommen einfach daher, daß das Rhodopsin einige Zeit braucht um sich zu regenerieren.

zerfallende Grüße,
Felix [;)]

Moin,

was Du als (m.E. richtige) Berechnungsmethode anführst, führt genau auf die Formel, dass die Leistung pro Fläche auf der Netzhaut mit Fernrohr höchstens (!) gleich der Leistung pro Fläche ohne Fernrohr ist. Das ist gerade das Paradoxe, das so schwierig vorstellbar ist. Ich habe jedenfalls meine Mühe damit.

Spielt außer der Leistungsdichte (W/m²) auch die absolute Leistung (W) eine Geige bei diesem Thema oder wie löst sich das scheinbare Paradoxon auf?

Karl

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

was Du als (m.E. richtige) Berechnungsmethode anführst, führt genau auf die Formel, dass die Leistung pro Fläche auf der Netzhaut mit Fernrohr höchstens (!) gleich der Leistung pro Fläche ohne Fernrohr ist. Das ist gerade das Paradoxe, das so schwierig vorstellbar ist. Ich habe jedenfalls meine Mühe damit.

Spielt außer der Leistungsdichte (W/m²) auch die absolute Leistung (W) eine Geige bei diesem Thema oder wie löst sich das scheinbare Paradoxon auf?

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

Hallo Karl,

hier mal eine kleine Beispielrechnung:
angenommen die Intensität des Mondlichts wäre 0.1 W/m² und wir hätten ein Teleskop mit 8" Spiegel
die Fläche eines Kreises lässt sich berechnen mit A = pi * r², die Intensität mit I = P/A

also erstmal brauchen wir die Fläche des Spiegels, das sind 0.125m²
dann haben wir eine Leistung P von 0.1W * 0.125m² = 12.5mW

jetzt nehmen wir mal an, daß dann aus dem Okular ein Lichtstrahl mit 1mm Durchmesser käme
die Fläche A2 wäre 3.14µm². in die Formel eingesetzt: 12.5mW / 3.14µm² = <b>4000 W/m²</b>

Die Leistung an sich bleibt gleich, 12.5mW, aber die Intensität ist sehr viel höher
dadurch daß diese Leistung auf so eine kleine Fläche konzentriert wird.

ist ja auch logisch... wenn es nicht so wäre könnte man mit einer Lupe keine Ameisen verbrennen [;)]

Ach ja,
die Werte die ich da oben verwendet habe sind natürlich völliger Schwachsinn,
aber es ging ja auch nur um die Rechnung an sich [:D]

tierliebe Grüße,
Felix

Moin Felix,

ich glaube, Deine Rechnung stimmt nicht ganz (Du hast Dich wohl auch beim Berechnen der Flächen vertippt, aber das macht nichts).

Wenn man von einem Spiegeldurchmesser von 20 cm ausgeht, was etwa 8 Zoll entspricht, kommt man auf eine Lichtsammelfläche von 0.1m*0.1m*pi=0.0314m². Daraus ergibt sich eine Leistung von 0.00314W. Aber das ist hier nicht entscheidend.

Es ist richtig, dass ein Objektiv mit 200mm Durchmesser 200*200=40000 mal soviel Licht sammelt wie eine Pupille mit 1mm Durchmesser. Das heißt also, dass Du Recht hast, was die Leistungsdichte im aus dem Okular austretenden Lichtbündel angeht: sie ist 40000 mal höher. Deshalb kann man mit so einem Lichtbündel auch Brandflecken erzeugen.

Aber: Wenn aus dem Okular ein Lichtstrahl von 1mm Durchmesser kommt, beträgt die Vergrößerung Eintrittspupille/Austrittspupille=20cm/1mm=200.
Das heißt also, die Leistung verteilt sich im Auge auf eine Fläche, die 200*200=40000 mal so groß ist. Dieses ist aber genau der Faktor, der den vorherigen Gewinn zunichte macht. =&gt; Die Flächenhelligkeit auf der Netzhaut ist die gleiche.

Viele Grüße
Karl

PS: Bisher haben die Ameisen immer mich verbrannt ...

Hallo ihr Ameisen und Pupillenbrenner,

bevor ihr euch hier die die Köpfe heissredet und euch im Tangens und Intensitäten verheddert, schaut euch doch mal den Mond bei Tag an. Egal ob mit oder ohne Fernrohr, die Helligkeit ist völlig harmlos und entspricht etwa der des blauen Himmels. Dann wird schnell klar, warum diese Helligkeit das Auge auch bei Nacht nicht schädigen kann.

Moin Rainer,

ja, in der Austrittspupille des Fernrohres ist die Leistungsdichte 40000 mal höher. Aber das Objekt wird auch 200fach (Vergrößerung=Eintrittspupille/Austrittspupille=200mm/1mm) im Durchmesser, entsprechend 40000mal in der Fläche größer vom Auge gesehen. Die 40000fache Leistungsdichte verteilt sich also auf der Netzhaut des Beobachters auf die 40000fache Fläche (Hinweis: man sieht bei 200x nur noch winzige Abschnitte des Mondes), womit wieder die "alte" Leistungsdichte vorhanden ist. Das heißt auf der Netzhaut (!) ist die Leistungsdichte nicht höher als mit bloßem Auge. Bei höherer Vergrößerung, das heißt also, wenn die Austrittspupille des Fernrohrs kleiner ist als die Augenpupille, ist die Leistungsdichte auf der Netzhaut (!) sogar kleiner. Die optische Abbildung des Auges muss also in diesen Überlegungen mit berücksichtigt werden, womit sich der scheinbare Widerspruch zwischen einem enormen Lichtsammelvermögen eines Fernrohres und der vielleicht "enttäuschenden" Erkenntnis, dass die Flächenhelligkeit sich durch den Einsatz eines Fernrohres nicht erhöht, auflöst. (Natürlich nicht wirklich enttäuschend, da es offenbar nicht auf Erhöhung der Flächenhelligkeit ankommt, sondern auf andere Größen).

Stathis: Deine Bemerkung ist genial!

Viele Grüße, hat Spaß gemacht
Karl

Hallo,

warum denn so kompliziert?
die Vergrösserung des Teleskops, die Größe der Austrittspupille, das alles spielt doch kaum eine Rolle.
Bei meiner Rechnung (ja die war falsch, hab versehentlich den Durchmesser eingesetzt statt dem Radius)
muss man nur statt dem "1mm Brennfleck" die (wirkliche) Größe des Abbildes auf der Netzhaut verwenden.
Und das ist auf jeden Fall kleiner als der Durchmesser des Spiegels, die Intensität auf der Netzhaut ist also höher.

nehmen wir einfach mal an, ein paralleles Lichtbündel tritt vorne in das Teleskop ein und landet schliesslich auf der Netzhaut.
das Lichtbündel das dort ankommt hat doch einen geringeren Durchmesser als das "Original" aber die gleiche Leistung.
=&gt; die Intensität kann unmöglich niedriger sein.

Oder ganz ohne Rechnerei und Physik (also auf Stathis' Art [;)]):
Wenn die Objekte durch das Teleskop nicht heller erscheinen würden,
wie sollte man denn dann überhaupt Deep-Sky Objekte betrachten können?

Grüße,
Felix

Moin,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wenn die Objekte durch das Teleskop nicht heller erscheinen würden,
wie sollte man denn dann überhaupt Deep-Sky Objekte betrachten können?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Dieser Effekt tritt auf, weil die beobachteten Objekte im Teleskop eine größere scheinbare Winkelausdehnung haben.

Zur Flächenhelligkeit:

Nehmen wir eine Augenpupille von 5 mm und ein Teleskop mit 50 mm Öffnung. Das 10x größere Objektiv kann 100x mehr Licht sammeln, als das blosse Auge.

Allerdings vergrößert es bei 10facher Vergrößerung das Objekt wieder auf eine 100fach größere Fläche. Die Flächenhelligkeit ist wieder exakt gleich, lediglich punktförmige Sterne erscheinen heller.

Den Einsteigern hier sei empfohlen, sich in Bibiotheken die Grundkenntnisse anzueignen, dieses Basiswissen zu vertiefen. Weitergehende Fragen können dann in einem neuen Thema gern gestellt werden.

opt. Gruesse

Das mit der Flächenhelligkeit leuchtet mir ja ein aber wenn das richtig ist warum kann ich dann mit einem Brennglas ein feuer machen aber ohne Brennglas dauert es viel länger (bis zum Waldbrand) und wenn man einfach so in die Sonne schaut dann kann man das Auge in den meisten Fällen noch weiterbenutzen, sobald ich aber ein Teleskop davor klemme hat es keine "Chance" mehr. [8)]

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">warum kann ich dann mit einem Brennglas ein feuer machen aber ohne Brennglas dauert es viel länger <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Das Bild des Brennglases wird nicht nachvergrößert (es gibt kein Okular).

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">wenn man einfach so in die Sonne schaut dann kann man das Auge in den meisten Fällen noch weiterbenutzen<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Der Brennfleck ist mit bloßem Auge nur zehntelmillimeter groß, mit Teleskop kann er große Teile der Netzhaut ausbrennen.

Moin Felix,

Du schreibst

"nehmen wir einfach mal an, ein paralleles Lichtbündel tritt vorne in das Teleskop ein und landet schliesslich auf der Netzhaut.
das Lichtbündel das dort ankommt hat doch einen geringeren Durchmesser als das "Original" aber die gleiche Leistung.
=&gt; die Intensität kann unmöglich niedriger sein."

Das Lichtbündel der Fernrohraustrittspupille landet vollständig und mit dem kleinen Durchmesser und also mit der hohen Leistungsdichte vorne auf dem Auge (auf der Hornhaut), nicht jedoch mit dem kleinen Durchmesser auf der Netzhaut, da noch die Optik des Auges dazwischen ist. Und so kommt auch die Vergrößerung ins Spiel und führt zu dem überaschenden Ergebnis, dass die Leistungsdichte auf der Netzhaut (!) nicht größer wird. Du musst meiner Ansicht nach die Leistungsdichte auf der Netzhaut ohne Fernrohr mit der Leistungsdichte auf der Netzhaut mit Fernrohr vergleichen, nicht die Größe des Bildes auf der Netzhaut mit der Spiegelgröße.

Viele Grüße, vielleicht schreib' mir mal 'ne Mail, wenn Du Lust hast, das Thema weiter zu diskutieren. Ich würde mich freuen.
Karl

Hi alle,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">bevor ihr euch hier die die Köpfe heissredet und euch im Tangens und Intensitäten verheddert, schaut euch doch mal den Mond bei Tag an. Egal ob mit oder ohne Fernrohr, die Helligkeit ist völlig harmlos und entspricht etwa der des blauen Himmels. Dann wird schnell klar, warum diese Helligkeit das Auge auch bei Nacht nicht schädigen kann.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Dieser Argumentation kann ich nicht folgen. Wenn ich hier das Betrachten am Tage *ohne* Teleskop und das Betrachten bei Nach *ohne* Teleskop vergleichen würde, dann ok.

Nachdem ich aber in der Nacht verstärke, finde ich den vergleich einfach nicht richtig. Natürlich kann die Helligkeit das Auge schädigen, vorausgesetzt, ich verstärke es nur genug. Die Frage lautet doch, ob diese schädigende Stärke erreicht werden kann, und wenn ja mit welchem Gerät.

Ich habe ja nun eine wirklich bescheidene Erfahrung, aber dazu gehört nun einmal:
- Mondbetrachtung mit 4,5"er ohne Filter
- Mondbetrachtung mit 4,5"er mit Filter
- Mondbetrachtung mit 8"er ohne Filter war *nicht* möglich
- Mondbetrachtung mit 8"er mit extra starkem Filter (Bei Ts extra ausgewiesen, dass erst ab 8" empfohlen wegen der stärkeren Abdunkelung)

Und ich kann nur sagen: da hätte sich ja mal einer dranhängen können, bei der Variante Mondbetrachtung mit 8" *ohne* Filter!

Folglich und logisch frage ich mich auch, was passiert, wenn ich z.B. durch Stathis 24" schaue? Auch schreibt er selbst ja, dass mit diesem 24"er dieses und jenes Objekt soviel Licht hergäbe, dass ein Blick ins Okular die Dunkeladaption beende! Ganz zu schweigen von den ab und zu daherrollenden 40"ern...

Wenn ich mit einem solchen Gerät den Mond anpeile muss das ja nicht gleich zur Erblindung führen, aber nachdem mein 4,5"er ohne Filter schon diese Lichtflecken im Auge hinterliess, was stellen die grossen Geräte an?

Lieber Jörg,

lies Dir bitte die Postings nochmal genau durch. Es ist bereits genauestens erklärt, warum es unmöglich ist, die Flächenhelligkeit eines Objekte bei Betrachtung durch ein Teleskop zu erhöhen.

Um dieses Thema interessierten Benutzern zum Nachschlage zu erhalten, schliesse ich nun den Thread.