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Diskussionsforen Abstand künstlicher Stern? | Teleskop-Optik
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Joehansman Offline
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#1315749 - 18/12/2017 10:01 Abstand künstlicher Stern?


Hallo Freunde der Nacht,
derzeit wird ein RGB-Künstlicher Stern angeboten. Beworben mit der Möglichkeit, die Optik auch tagsüber testen zu können.

Meine Frage: In welchem Abstand muß der künstliche Stern
zur Optik stehen, um den Test sinnvoll durchführen zu können?

LG und Danke für die Antworten
Jochen
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Optikus Offline
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#1315754 - 18/12/2017 10:55 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


Hallo Jochen,

dazu gab's schonmal vor einiger Zeit einen Thread mit diesem Link:

-> http://www.otterstedt.de/atm/faq/abstand_kuenstlicher_stern.html

CS
Jörg

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synosontis Offline
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#1315776 - 18/12/2017 13:13 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


Hallo Jochen,

ich wende als einfache Regel an: Mindestabstand = 20x die Brennweite Deines Teleskops.

Das ergab bei mir bisher immer recht vernünftige Ergebnisse.

CS Klaus
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UwePilz Online   content
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#1315790 - 18/12/2017 15:19 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


Es gibt zwei Kriterien:

1) die sphärische Aberration soll kleine als lambda/8 sein:

Entfernung E > D² / ( 0.4 F²)

D ist die Apertur in cm, F das Öffnungsverhältnis.

Beispiel für meinen 32-cm f/4,5-Dobson:

E>126 Meter

2) Die Auszugsverlängerung sollte nicht jedes Maß übersteigen. Hierfür ist die 20-fache Brennweite zweckmäßig. Wäre bei meinem Dob knapp 30 Meter, wodurch aber zuviel Kugelgestaltsfehler bliebe.
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Joehansman Offline
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#1315822 - 18/12/2017 18:34 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


An alle, die geantwortet haben vielen Dank.
Leider sind das Entfernungen , die ich nicht anwenden kann.

LG jochen
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astra1400 Offline
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#1315837 - 18/12/2017 19:29 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


Hallo Jochen,

Original geschrieben von: Joehansman
An alle, die geantwortet haben vielen Dank.
Leider sind das Entfernungen , die ich nicht anwenden kann.


wenn es darum geht die Justierung oder Kollimation einer Optik zu überprüfen, so kann man mit einem künstlichen Stern auch mit geringerem Abstand arbeiten. Nur für die Beurteilung der sphärischen Korrektur der Optik ist der größere Abstand notwendig.

Uwe

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WOBAFGKMRN Offline
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#1315874 - 18/12/2017 23:24 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


Hallo Uwe,

hmm, habe die Formel mal bei meinen Teleskopen angewandt und entweder habe ich einen argen Denkfehler oder aber in der Formel ist "ein Hund begraben" ;-) .
Folgende Ergebnisse für E erhalte ich:

Schiefspiegler, 15cm f20 -> 1,4

ED, 10cm f9 -> 3

AS, 8cm f15 -> 0,7

Mewlon, 21cm f11,5 -> 8,3

Verwirrte Grüße,
Michael

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Joehansman Offline
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#1315877 - 19/12/2017 00:28 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: WOBAFGKMRN]


Hallo Uwe,
ich brauch das nur, um eine evtl. Verkippung zu beseitigen.
LG Jochen
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UwePilz Online   content
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#1315882 - 19/12/2017 06:38 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


Lieber Michael, ich habe die Formel aus dem Suiter, und nicht selbst hergeleitet. Es ist aber deutlich nachzuvollzieen, dass der Abstand mit der Apertur wächst (nac klar), aber mit dem Öffnungsverhältnis sinkt. Die von dir berechneten Teleskope sind alle schmal geöffnet, was eine geringe Anfälligkeit für den Kugelgestaltsfehler ergibt.
Es zählt dann aber 20x Brennweite, das ist ja auch zu beachten: 60 Meter beim Schiefspiegler, 18 Meter beim Apo und 48 Meter beim Mewlon.
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astra1400 Offline
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#1315950 - 19/12/2017 17:35 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


Original geschrieben von: Joehansman
Hallo Uwe,
ich brauch das nur, um eine evtl. Verkippung zu beseitigen.


Hallo Jochen,

wenn du nur wirklich die Justierung überprüfen willst, brauchst du ja auch keinen RGB-Künstlichen-Stern. Da reicht ja auch eine einfache Ausführung mit Weißlicht. Eventuell reicht auch eine LED-Taschenlampe mit einer Folie mit Loch für dein Vorhaben, einfach mal nach Selbstbau eines künstlichen Sterns googlen.

Uwe

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WOBAFGKMRN Offline
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#1315967 - 19/12/2017 20:35 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


Hallo Uwe,

das wird's wohl sein. Selber verwende ich den künstlichen Stern nur für die Justage und da schaue ich, dass der weit genug weg ist um möglichst ohne Verlängerungshülsen auszukommen.

LG Michael

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Blackbert Offline
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#1316023 - 20/12/2017 09:49 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: astra1400]


Original geschrieben von: astra1400
Eventuell reicht auch eine LED-Taschenlampe mit einer Folie mit Loch für dein Vorhaben, einfach mal nach Selbstbau eines künstlichen Sterns googlen.

Und wenn das Loch zu groß bzw. der künstliche Stern zu hell ist, einfach ein Okular davor platzieren. So habe ich einen einfachen künstlichen Stern "gebaut". Für Justage reicht das auf jeden Fall.

Zwecks Abstand: Bei meinem 70/400er Refraktor habe ich einen Abstand von ca. 4m gehabt. Das ist ausreichend. Kommerzielle künstliche Sterne sind dann oft zu hell, da sie eher für größere Abstände ausgelegt sind.


Bearbeitet von Blackbert (20/12/2017 09:51)

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Omegon_Tassilo Offline
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#1316067 - 20/12/2017 14:52 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: WOBAFGKMRN]


Hallo Michael,

Du wendest eine Formel für einen Parabolspiegel auf ganz andere optische Systeme an. Da kann irgend etwas herauskommen.

Clear skies

Tassilo

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Gerd_Duering Offline
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#1316083 - 20/12/2017 18:35 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Omegon_Tassilo]


Hallo Tassilo,

Antwort auf:
Du wendest eine Formel für einen Parabolspiegel auf ganz andere optische Systeme an. Da kann irgend etwas herauskommen.


wenn dich das System das Michael dazugeschrieben hat stört ignoriere es einfach und nimm an das es sich hier um einen Parabolspiegel mit den von Michael genannten Eckdaten handelt.
Im Prinzip ist es tatsächlich so wie es Michael ausgerechnet hat.
Allerdings kommen wir dann bei zb. 150 f/20 mit dem Objektabstand unter die Brennweite des Teleskops.
Das funktioniert dann nicht mehr.
Wir lernen aber aus der von Michael angestellten Berechnung das man sich um sphärische Aberration in diesem Fäll absolut keine Gedanken machen muss.
Ganz egal in welchem Abstand sich der K-Stern nun vor der Optik befindet, solange man noch ein Bild scharf gestellt bekommt ist man bei 150 f/20 immer im grünen Bereich.

Bei 100 f/9 hätten wir bei 3m Objektabstand Strehl 0,96
80 f/15 und 0,7m Objektabstand funktioniert nicht mehr da hier der Objektabstand kleiner als die Brennweite ist.
Bei 210 f/11,5 hätten wir bei 8,3m Objektabstand Strehl 0,96
Bei 320 f/4,5 hätten wir bei 126m Objektabstand Strehl 0,93

Wir sehen das die von Uwe verwendete Formel als Anhaltspunkt durchaus taugt, auch in den von Michael durchgerechneten Fällen.
Und wir sehen sehr schön wie dramatisch der nötige Objektabstand anwächst wenn die Öffnung größer und das Öffnungsverhältnis schneller wird.

Aber wichtig ist immer das der K-Stern nicht als flächiges Objekt aufgelöst wird denn dann wäre es keine Punktlichtquelle mehr.
Der K-Stern muss also in jedem Falle so weit weg sein das sein Durchmesser unter einem Winkel erscheint der kleiner als das Auflösungsvermögen des Teleskops ist.
Abstand minimal = Durchmesser K-Stern / tan Auflösungsvermögen.

In den meisten Fällen wird diese Rechnung wichtiger sein als die wegen der SA.

Grüße Gerd
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Joehansman Offline
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#1316126 - 21/12/2017 09:21 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Gerd_Duering]


Hallo Gerd,
welcher Mindest-Abstand würde dann bei einem 10"/f4 ausreichen.
Ich kann mit eueren Formeln nicht viel anfangen smiley46

Danke und LG
Jochen
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Dietmar Offline
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#1316141 - 21/12/2017 11:19 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


Hallo Jochen,

falls du kollimieren willst, reicht der Abstand, den dein OAZ zulässt.

Um die Optik zu beurteilen (nach Suiter) ist 20x Brennweite notwendig,

bei dir also ca 20m (10" ≈ 0,25m x4 = 1,00m).
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Gruß Dietmar

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Omegon_Tassilo Offline
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#1316144 - 21/12/2017 11:40 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Gerd_Duering]


Original geschrieben von: Gerd_Duering

wenn dich das System das Michael dazugeschrieben hat stört ignoriere es einfach und nimm an das es sich hier um einen Parabolspiegel mit den von Michael genannten Eckdaten handelt.


Mit Verlaub, Gerd - mit einer bekannt falschen Vorraussetzung anzufangen und dann da weiter Schlüsse zu ziehen ist schlicht Unfug.
Wenn man nachweisen, oder zumindest logisch begründen, könnte, dass die entfernungsabhängige SA eines Parabolspiegels stärker ist als alle anderen Systeme, dann würde das als eine Art "worst Case" Abschätzung einen Wert haben. Der Nachweis wurde aber nicht erbracht, oder auch nur angeschnitten. Einfach nur eine Formel anzuwenden ohne Ahnung was wirklich los ist, ist Google Science (ich nenn das jetzt mal so, weil mir kein passendes Schimpfwort einfällt).
Da weder die Anwendbarkeit der Formel nachgewiesen wurde, noch eine als wahr erkannte Faktenbasis existiert ist das Ergebnis schlicht wertlos. Es kann stimmen, muss aber nicht und wir haben keine Ahnung wie groß das Körnchen Wahrheit im Ergebniss ist, wenn vorhanden.


Clear skies
Tassilo

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Omegon_Tassilo Offline
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#1316149 - 21/12/2017 12:33 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


Hallo Jochen,

ich nehme mal an, dass das ein Newton ist.
25,4cm Durchmesser, f/4=(1/4)=0,25 (Vorsicht nicht verwechseln mit Blendenzahl - Blende 4, Öffnungsverhältnis 1/4)
Dann haben wir mit Uwes Formel:

Entfernung E > D² / ( 0.4 F²)

D ist die Apertur in cm, F das Öffnungsverhältnis.
25,4*25,4/(0,4*(0,25*0,25)=
645,16/0,4*0,0625=
645,16/0,025=25806,4
Wir haben in cm gerechnet: 25806cm=258,06m Mindestabstand

Man muss aber beachten, dass das der Abstand ist, bei dem schon ein deutlicher Restfehler bleibt, nämlich lambda/4 Wellenfront. Also nix für Leute, die ihren Strehl mit mehr als einer Stelle angeben.

Clear skies
Tassilo

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Dietmar Offline
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#1316154 - 21/12/2017 12:51 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


Hallo Jochen und Tassilo,

nach Uwes Formel aus dem Suiter sollte herauskommen:

25,4 x25,4 = 645,16
0,4 x4 x4 = 6,4

D=654,16 / 6,4 = 100,8m
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Gruß Dietmar

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UwePilz Online   content
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#1316168 - 21/12/2017 13:40 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


> dass das der Abstand ist, bei dem schon ein deutlicher Restfehler bleibt, nämlich lambda/4

Die Formel sichtert lambda/8 ab.


Bearbeitet von UwePilz (21/12/2017 13:41)
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Omegon_Tassilo Offline
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#1316173 - 21/12/2017 14:43 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Dietmar]


Hallo Dietmar,

Du rechnest mit der Blende, nicht mit dem Öffnungsverhältnis. Ich habe morgen wieder Zugriff auf meinen Suiter, dann guck ich nach was gefragt ist.
Öffnungsverhältnis= 1/Blendenzahl= Teleskopöffnung/Teleskopbrennweite


Clear skies

Tassilo


Bearbeitet von Omegon_Tassilo (21/12/2017 14:48)
Bearbeitungsgrund: Wirres Hirn

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Omegon_Tassilo Offline
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#1316174 - 21/12/2017 14:45 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: UwePilz]


Hallo Uwe,

Original geschrieben von: UwePilz
> dass das der Abstand ist, bei dem schon ein deutlicher Restfehler bleibt, nämlich lambda/4

Die Formel sichtert lambda/8 ab.


Sorry, mein Fehler. Ich hatte die 1/8 auf die Oberfläche bezogen, was dann 1/4 Wellenfront ergibt.

Clear skies

Tassilo

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Gerd_Duering Offline
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#1316222 - 21/12/2017 20:36 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


Hallo Jochen,

Ditmar hatte es ja schon korrekt vorgerechnet, es sind 100,8m.
Die Formel ist eine Näherung für Lambda /8 was bei sphärischer Aberration RMS 0,037 bzw. Strehl 0,946 entspricht.
Für den angedachten Zweck ist diese Näherung völlig ausreichend.
Wenn du es ganz exakt wissen willst lässt sich auch sehr leicht mit einem Optik Design Programm wie Oslo ermitteln wie sich der Objektabstand auf die sphärische Korrektur auswirkt.
Ich habe das mal für 254 f/4 mit den in der Näherung ermittelten 100,8m gemacht.
Dann kommen bei 546nm PV 0,143 also Lambda/7, RMS 0,042 bzw. Strehl 0,93 heraus.
Wir liegen hier also bei 546nm etwas schlechter als Lambda/8.

Bei anderen Eckdaten wie den 210 f/11 die natürlich etwas ungewöhnlich für einen Newton sind und die ich ja weiter oben schon angegeben hatte liegen wir mit den nach der Näherungsformel ermittelten 8,3m Objektabstand und einer SA von Lambda/ 9,75 etwas besser als Lambda/8.
Wer es jetzt ganz genau haben will der kann noch die Obstruktion berücksichtigen, dann ist der PV aber nicht mehr vergleichbar.
Nur RMS und Strehl sollte man dann sinnvollerweise betrachten.

Grüße Gerd


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254F4_100m.jpg




Bearbeitet von Gerd_Duering (21/12/2017 20:39)
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Gerd_Duering Offline
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#1316230 - 21/12/2017 21:06 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Omegon_Tassilo]


Hallo Tassilo,

Antwort auf:
Mit Verlaub, Gerd - mit einer bekannt falschen Vorraussetzung anzufangen und dann da weiter Schlüsse zu ziehen ist schlicht Unfug.


ich denke mal das die ungewöhnlich kleinen Objektabstände die mit den von Michael gewählten Eckdaten herausgekommen waren für Verwirrung und zu Zweifeln an der Richtigkeit der ausgeführten Berechnung geführt hatte.
Diese Zweifel dann einfach damit abzubügeln das die Berechnung für die betreffenden Teleskope eh nicht gültig ist finde ich ist hier keine passende Antwort.
Michael hat die Berechnung im Gegensatz zu dir korrekt ausgeführt und sie stimmen daher auch für einen Parabolspiegel.
Das sollte man erst mal festhalten und darum ging es mir weiter oben.
Und die Erkenntnis die man daraus ziehen kann das der erforderliche Abstand stark mit größerer Öffnung und schnellerem Öffnungsverhältnis zunimmt ist durchaus universell auf alle Bauarten anwendbar.
Von daher waren die Berechnungen auch keinesfalls Wertlos wie du behauptest.

Antwort auf:
Hallo Jochen,

ich nehme mal an, dass das ein Newton ist.
25,4cm Durchmesser, f/4=(1/4)=0,25 (Vorsicht nicht verwechseln mit Blendenzahl - Blende 4, Öffnungsverhältnis 1/4)
Dann haben wir mit Uwes Formel:

Entfernung E > D² / ( 0.4 F²)

D ist die Apertur in cm, F das Öffnungsverhältnis.
25,4*25,4/(0,4*(0,25*0,25)=
645,16/0,4*0,0625=
645,16/0,025=25806,4
Wir haben in cm gerechnet: 25806cm=258,06m Mindestabstand

Man muss aber beachten, dass das der Abstand ist, bei dem schon ein deutlicher Restfehler bleibt, nämlich lambda/4 Wellenfront. Also nix für Leute, die ihren Strehl mit mehr als einer Stelle angeben


Das kommt davon wenn man Berechnungen für Wertlos hält die Andere angestellt hatten.
Hättest du mal die Angaben von mir und auch die von Uwe beachtet hätte so ein Irrtum nicht passieren dürfen.

Original geschrieben von: UwePilz
Es gibt zwei Kriterien:

1) die sphärische Aberration soll kleine als lambda/8 sein:

Entfernung E > D² / ( 0.4 F²)

D ist die Apertur in cm, F das Öffnungsverhältnis.

Beispiel für meinen 32-cm f/4,5-Dobson:

E>126 Meter



Original geschrieben von: Gerd_Duering
Bei 100 f/9 hätten wir bei 3m Objektabstand Strehl 0,96
80 f/15 und 0,7m Objektabstand funktioniert nicht mehr da hier der Objektabstand kleiner als die Brennweite ist.
Bei 210 f/11,5 hätten wir bei 8,3m Objektabstand Strehl 0,96
Bei 320 f/4,5 hätten wir bei 126m Objektabstand Strehl 0,93


Deine beiden Fehler hätten dir also auffallen müssen.

Grüße Gerd
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synosontis Offline
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#1316232 - 21/12/2017 21:46 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


Warum kommt es mir - wie oft in diesem Forum - so vor als wäre das Ziel nicht, dem Threadstarter eine brauchbare Antwort zumgeben, als vielmehr nur Recht zu haben?

Gruss Klaus
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Omegon_Tassilo Offline
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#1316272 - 22/12/2017 11:47 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Gerd_Duering]


Original geschrieben von: Gerd_Duering


Deine beiden Fehler hätten dir also auffallen müssen.

Grüße Gerd

Gerd,
Du hast zu den beiden Kritikpunkten schlicht nicht Stellung bezogen. Definition Öffnungsverhältnis:
https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%96ffnungsverh%C3%A4ltnis

Zweiter Kritikpunkt: Gültigkeit der Formel. Einem Physiker sträuben sich da die Haare:
"Entfernung E > D² / ( 0.4 F²)

D ist die Apertur in cm, F das Öffnungsverhältnis."
wenn wir uns das ansehen, dann haben wir eine dimensionslose Zahl im Nenner stehen und im Zähler cm2. Das Ergebnis soll aber cm sein.
Da ist es schon sinnvoll mal nachzusehen. Einheitenkorrigiert heisst die Orginalformel (Suiter Formel 5.5):
(1/137)*(D/F^3*lambda) und gibt Vielfache der Systembrennweite als Mindestabstand für lambda/4 aus. Und hier stimmen die Einheiten: da wird das Vielfache von f suchen, nicht f selbst ist die linke Seite dimensionslos. Auf der rechten Seite steht die dimensionslose Zahl F und jeweils im Zähler und Nenner eine Längeneinheit, die sich rauskürzen.
Stimmt so. Numerisches Ergebnis für einen 10" f/4 Spiegel: 52m für lambda/4 Wellenfront.

Die Erklärung laut Suiter: Es handelt sich nicht um eine hergeleitete Formel (bei der ja dann die Einheiten stimmen müssten), sondern um einen empirisch gefundenen Zusammenhang, der aufgrund von Raytracing-Resultaten erstellt wurde.
Die ursprüngliche Formel war auch für lambda/4 in der Wellenfront.
Suiter empfiehlt diesen Abstand zu verdoppeln - damit erhalten wir im obigen Beispiel 104m

Die ursprüngliche Formel ist (Suiter 1. Auflage, Gleichung 5.5, Seite 84)
Abstand in Vielfachen der Brennweite f=(1/137)*(D/F^3*lambda) (für lambda/4)

Sehen wir uns die Sache mal an. Er schreibt: "F ist the focal ratio".

Focal ratio ist aber NICHT das Öffnungsverhältnis, sondern die Blendenzahl:
Definition Focal Ratio:
https://www.astronomics.com/focal-ratio_t.aspx
Focal Ratio F= Brennweite f/Öffnung D
Dem entspricht im Deutschen die Blendenzahl k:
https://de.wikipedia.org/wiki/Blendenzahl

Definition Öffnungsverhältnis:
https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%96ffnungsverh%C3%A4ltnis
Öffnungsverhältnis= Öffnung D/Brennweite f

Hier liegt also der Hase im Pfeffer, und es ist nicht mein Fehler, Gerd.
Wenn wir die Blendenzahl nehmen, kommen die richtigen numerischen Werte heraus. Und weil das Ganze eine empirische Formel aufgrund von Raytracing-Resultaten ist, erklärt sich auch die gute Übereinstimmung mit Deinen Raytracing Resultaten.

Es sind also zwei Fehler, die sich kompensiert haben: Uwe hat die falsche Formel genannt, und Dietmar hat falsch gerechnet.

Soweit, so gut. Die richtige Formel funktioniert für Newtons, wenn sie richtig angewendet wird.

Abstand in Vielfachen der Brennweite f=(1/137)*(D/k^3*lambda) für lambda/4
Abstand in Vielfachen der Brennweite f=(2/137)*(D/k^3*lambda) für lambda/8


Die Frage ob eine Formel für den Parabolspiegel auch aussagekäftig für andere Systeme ist, bleibt offen, da steht auch im Suiter nix, nur dass er das gefühlsmäßig für in Ordnung hält.

Clear skies

Tassilo

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Dietmar Offline
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#1316279 - 22/12/2017 12:28 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


Hallo Tassilo,

im Suiter steht eine Formel zur Errechnung des Multiplikationsfaktors (Mult) der Brennweite

Mult = (336 / F x D) x (D / F)^2 umgestellt Mult = 336 x D / F^3 [ D in inches ]

Da stimmen die Dimensionen auch nicht. Es ist eben eine "Faustformel ".

Ebenso ist es mit Uwes Formel.

Und die Werte variieren geringfügig je nach eingesetzter Wellenlänge lambda.
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Gruß Dietmar

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Gerd_Duering Offline
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#1316335 - 23/12/2017 00:03 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Omegon_Tassilo]


Hallo Tassilo,

Antwort auf:
Du hast zu den beiden Kritikpunkten schlicht nicht Stellung bezogen. Definition Öffnungsverhältnis:
https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%96ffnungsverh%C3%A4ltnis
...................
Focal ratio ist aber NICHT das Öffnungsverhältnis, sondern die Blendenzahl:
Definition Focal Ratio:
https://www.astronomics.com/focal-ratio_t.aspx
Focal Ratio F= Brennweite f/Öffnung D
Dem entspricht im Deutschen die Blendenzahl k:
https://de.wikipedia.org/wiki/Blendenzahl


ja eben nur dann verstehe ich nicht warum du in deiner ersten Berechnung mit dem Öffnungsverhältnis und nicht mit „Focal Ratio F= Brennweite f/Öffnung D“ so wie in der Formel von Uwe angegeben gerechnet hast.
Wenn du schon weißt das F nicht das Öffnungsverhältnis sondern die Öffnungszahl kennzeichnet die im Deutschen übrigens traditionell den Buchstaben N hat.

http://www.otterstedt.de/wiki/index.php/%C3%96ffnungszahl

Der Fotograf sagt auch Blende dazu und bezeichnet diese mit k

Die ganzen Wirren kommen sicherlich daher das wir seit längerem im deutschen permanent auf dem Öffnungsverhältnis rumreiten aber eigentlich immer die Öffnungszahl angeben, bzw. das Öffnungsverhältnis als Bruch meinen und dann aber nur den Nenner und damit die Öffnungszahl angeben.
Korrekt wäre das Öffnungsverhältnis ja im Beispiel 1/4 bzw. 0,25 und nicht 4.
In älterer Literatur wird das Öffnungsverhältnis noch korrekt als Bruch mit Zähler und Nenner angegeben.
Da steht noch korrekt Öffnungsverhältnis 1:4 .

Wir reden mittlerweile aber immer nur von 4 und sagen Öffnungsverhältnis dazu, dabei ist 4 die Öffnungszahl N bzw. die Blende k.
Ich finde das rumreiten auf dem Öffnungsverhältnis eh unsinnig da man in der Regel sowieso die Öffnungszahl benötigt.
Ob nun in den hier diskutierten Formeln oder zb. bei der Ermittlung des Durchmessers des Beugungsscheibchens, es ist immer die Öffnungszahl N bzw. die Blende k gefragt.

Es wäre daher wesentlich sinnvoller gleich mit der Öffnungszahl zu arbeiten.
Ich tue das schon seit längerem wenn ich hier Berechnungen mache.
Ich spreche dann immer von der Öffnungszahl N und nicht vom Öffnungsverhältnis da ich immer die Öffnungszahl für meine Berechnungen benötige.

Antwort auf:
Zweiter Kritikpunkt: Gültigkeit der Formel. Einem Physiker sträuben sich da die Haare:
"Entfernung E > D² / ( 0.4 F²)


Also ob sich dir da nun die Haare sträuben oder nicht.
Diese Formel ist eine Vereinfachung und sie bringt sehr gute Ergebnisse und ist daher selbstverständlich gültig.
Genau wie andere Näherungsformeln auch gültig sind und wem sich da die Haare sträuben der kann ja gerne den umständlicheren Weg gehen ganz nach dem Motto warum einfach wenn es auch kompliziert geht.
Er hat deswegen aber noch lange nicht das Recht eine Vereinfachung die nachweislich sehr gute Ergebnisse bringt für ungültig zu erklären.

Um in Zukunft Missverständnisse zu vermeiden sollte man vielleicht das F durch das hier gebräuchliche N ersetzen und eben auch ausdrücklich von der Öffnungszahl sprechen oder meinetwegen auch das k der Fotografen und von der Blende reden was letztlich das Gleiche ist.
Ansonsten gibt es an der Formel von Uwe nichts auszusetzen.

Antwort auf:
Es sind also zwei Fehler, die sich kompensiert haben: Uwe hat die falsche Formel genannt, und Dietmar hat falsch gerechnet.


Unsinn die Formel von Uwe ist korrekt und Ditmar hat auch richtig gerechnet denn er ist schließlich auch zum korrekten Ergebnis gekommen.

Falsch war lediglich die Legende die Uwe dazu geschrieben hatte.

Original geschrieben von: UwePilz
D ist die Apertur in cm, F das Öffnungsverhältnis.


Aber das ist ja nun geklärt.
Korrekt wäre
F= Focal Ratio = Brennweite f/Öffnung D = Öffnungszahl N bzw. Blende k
Der Fallstrick ist hier wohl das Ratio das man nur zu gern als Öffnungsverhältnis interpretiert.
Aber Verhältnisse sind ja Beide, sowohl das Öffnungsverhältnis als auch die Öffnungszahl bzw. die Blende.

Grüße Gerd
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P_E_T_E_R Offline
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#1316339 - 23/12/2017 04:34 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Dietmar]


Original geschrieben von: Dietmar
im Suiter steht eine Formel zur Errechnung des Multiplikationsfaktors (Mult) der Brennweite

Mult = (336 / F x D) x (D / F)^2 umgestellt Mult = 336 x D / F^3 [ D in inches ]

Da stimmen die Dimensionen auch nicht. Es ist eben eine "Faustformel ".

Hallo Dietmar, eine Zeile darunter findet sich bei Suiter aber

The formula can be put in any unit System by pulling out the unit of wavelength:

Mult = (336)(2.17 x 10^-5) D/(F³λ) = (1/137)D/(F³λ)


In dieser Form stimmen dann auch die Dimensionen und man kann beliebige Längeneinheiten verwenden, solange sie für D und λ übereinstimmen.

Wie Tassilo bereits bemerkte, wurde die Bedeutung von Suiters Focal Ratio F hier teilweise falsch interpretiert. Damit ist nicht etwa das Verhältnis Öffnung zu Brennweite D/f, sondern der Kehrwert f/D gemeint, also die Öffnungszahl oder Blende.

Dass es sich bei Suiters Formel um eine empirische Näherung handelt, sagt er ja selber auf der vorangehenden Seite. Sie beruht auf Ray Tracing Ergebnissen von Roger Sinnott von Sky & Telescope.

In dem online Compendium Telescope Optics von Vladimir Sacek findet sich übrigens ein ganzer Abschnitt, der sich ausführlich mit der hier thematisierten Frage befasst:

star testing telescope quality

(1) Parabolspiegel

Für Parabolspiegel findet er für den Abstand L des künstlichen Sterns

L ~ 71 D²/F² (für λ/20 (P/V)

wobei die Öffnung D in mm einzusetzen ist und F wiederum die Öffnungszahl oder Blende f/D bezeichnet. Diese Formel mit dem angegebenen Vorfaktor 71 ist aber wesentlich strenger als die von Suiter angegebene, indem sie sphärische Aberration auf λ/20 (P/V) begrenzt. Der erforderliche Abstand skaliert umgekehrt proportional zur zugelassenen Aberration. Bei λ/10 hätte man dann

L ~ 35 D²/F² (für λ/10 (P/V)

Für D = 10" = 254 mm und F = 4 also

L ~ 141129 mm ~ 141 m

(2) Andere optische Systeme

Die Formeln für einen Parabolspiegel gelten aber nicht automatisch auch für andere Spiegelformen oder gar für andere optische Systeme.

Man weiß ja z.B. vom Foucault-Test, dass ein Kugelspiegel perfekt abbildet, wenn die Punktlichtquelle und der abgebildete Fokus im Krümmungsmittelpunkt des Spiegel liegen. Auch bei der hier relevanten Situation, wo die Punktlichtquelle in größerem aber endlichem Abstand steht, spielt das eine Rolle:

Für den reziproken Abstand ψ = f/L (in Einheiten der Brennweite) der Punktlichtquelle ist der P/V-Wellenfrontfehler aufgrund sphärischer Aberration

w = D(1-2ψ)²/(2048 F³)

Daraus folgt

ψ = [1 - Wurzel(2048 F³w/D)]/2

mit w = λ/10 = 0,0000550 mm, D = 254 mm, und F = f/D = 4

erhalten wir

ψ = 0,416

und

L = f/ψ = 1016 mm/0,416 = 2442 mm ~ 2,4 m

was ganz erheblich näher als das Resultat für einen gleichgroßen und gleichschnellen Parabolspiegel ist, allerdings bei einer erheblich verschobenen Bildposition.

Allgemein für Spiegelformen, welche sich mit einer konischen Konstante K beschreiben lassen, also Ellipsoide, Paraboloide und Hyperboloide, ist der Wellenfrontfehler aufgrund sphärischer Aberration

w = [K + (1-2ψ)²]D/(2048F³)

Damit kann man dann analog zur oben beschriebenen Prozedur für den Kugelspiegel den jeweiligen Abstand für die Punktlichtquelle bestimmen.

Bei Systemen mit zwei Spiegeln wie Cassegrain, Dall-Kirkham und Ritchey-Cretien, kompensieren sich die sphärischen Aberrationen der Komponenten zu einem guten Teil, ähnliches gilt für Schmidt-Cassegrains, welche ebenfalls geringere Empfindlichkeiten bzgl. kurzer Objektdistanzen als Paraboloidspiegel aufweisen:

Close objects error

SCT close object error

Durch das vor allem beim SCT übliche Refokussieren mit dem Primärspiegel wird der durch kurze Objektdistanz verursachte Wellenfrontfehler bei solchen Zweispiegel-Systemen nochmal reduziert.

Bei Refraktoren ist die Situation komplex. Sacek schreibt dazu:

Ordinary doublet achromat is very tolerant to the reduction in object distance in focal ratios ~ƒ/10 and slower. It is in part due to its relatively small apertures, but even a 200mm achromat will likely generate less than 1/20 wave P-V of under-correction with the object (artificial star) as close as 10 focal lengths away (given relative aperture, the error level is nearly in proportion to the aperture size). On the fast end, however, the sensitivity can be several times, or more, greater. A 4 inch ƒ/6 achromat can generate in excess of 1/5 P-V of under-correction with the object at 10 focal lengths away, due in part to the generated lower-order aberration falling out of balance with the higher-order component (the error is nearly inversely proportional to object distance). This aberration duality makes the sensitivity of these instruments to object distance fairly unpredictable, because the level of higher-order aberration and proportion of balanced lower- and higher order spherical aberration vary from one system to another. Similar applies to apochromatic refractors.

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Gerd_Duering Offline
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#1316543 - 25/12/2017 16:26 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: P_E_T_E_R]


Hallo Peter,

Antwort auf:
Für Parabolspiegel findet er für den Abstand L des künstlichen Sterns

L ~ 71 D²/F² (für λ/20 (P/V)

wobei die Öffnung D in mm einzusetzen ist und F wiederum die Öffnungszahl oder Blende f/D bezeichnet. Diese Formel mit dem angegebenen Vorfaktor 71 ist aber wesentlich strenger als die von Suiter angegebene, indem sie sphärische Aberration auf λ/20 (P/V) begrenzt. Der erforderliche Abstand skaliert umgekehrt proportional zur zugelassenen Aberration. Bei λ/10 hätte man dann

L ~ 35 D²/F² (λ/10 (P/V)

Für D = 10" = 254 mm und F = 4 also

L ~ 141129 mm ~ 141 m


wie ich sehe nutzt du bzw. Vladimir Sacek genau die gleiche Berechnungsgrundlage wie Suiter und die von Uwe hier ja schon erwähnt wurde.

Entfernung E > D² / ( 0.4 F²)

Lediglich die Einheiten sind Andere und der Faktor steht bei Suiter im Nenner aber das ist ja lediglich eine andere Schreibweise ein und derselben Formel.
Verständigen wir uns erst mal auf den Buchstaben für den Abstand zum K-Stern.
Suiter nimmt hier E und Sacek L.
Ich finde L für Länge besser.
Und das F wird ja auch immer für das Öffnungsverhältnis gehalten also nehmen wir hier besser das deutsche N für die hier gefragte Öffnungszahl
Also lautet die Formel von Suiter

Entfernung L > D² / ( 0.4 N²)
D in cm
L in m
N = Öffnungszahl = f/D

D in cm ist etwas ungewöhnlich, sinnvoller ist es sicherlich D in mm anzugeben.
Da wir ja schon mit einem Faktor (0,4) arbeiten bietet es sich natürlich an die Umrechnung in diesen Faktor „einzuarbeiten“ .
Wir haben den Faktor aber im Nenner und im Zähler stehen ^2 damit wäre zur Umrechnung also Faktor 100 nötig.
Der neue Faktor beträgt also 0,4*100 = 40

Die neue Formel lautet

L = D^2/ (40F^2)

D in mm
L in m
N = Öffnungszahl = f/D

Wir können den Faktor aber natürlich auch in den Zähler einbauen.
Also müssen wir mit dem Kehrwert arbeiten.
Kehrwert von 40 = 1/40 = 0,025

Die neue Formellautet nun also.

L= 0,025D^2 / N^2

D in mm
L in m
N = Öffnungszahl = f/D

Die von dir für Lambda/10 verwendete Formel lautet

L = 35 D^2/N^2

L in mm
D in mm
N = Öffnungszahl = f/D

L in mm ist doch aber unpraktisch, sinnvoller wäre L gleich in m zu ermitteln.
Also für den neuen Faktor die mm in m umrechnen.
Also durch 1000.
Dann erhalten wir

L = 35/1000 D^2/N^2
L=0,035D^2/N^2

L in m
D in mm
N = Öffnungszahl = f/D

Vergleichen wir die neuen Formeln dann sehen wir das
L= 0,025D^2 / N^2 Siuter für Lambda/8
und
L=0,035D^2/N^2 Sacek für Lambda/10

Bis auf den Faktor identisch sind.
Der Unterschied im Faktor resultiert aber lediglich aus den unterschiedlichen Wellenfrontfehlern die hier gefordert werden.

Wie es aussieht ist diese Art der Berechnung also weit verbreitet und der Tassasilo scheint weit und breit der Einzige dem sich hier die Haare sträuben und der diese Formel kurzerhand für ungültig erklärt hatte.

Die Lambda/10 erscheinen mir unnötig streng.
Bei großen und schnellen Optiken müsste man ja das Nachbargrundstück anmieten wenn man mal mit dem K-Stern arbeiten will.
Ich denke wir können die Kirche ruhig im Dorf lassen und uns mit Lambda/8 begnügen, das ist absolut ausreichend und einfach praxistauglicher.
Am Ende steht also die praxistaugliche Formel für einen Parabolspiegel.

L= 0,025D^2 / N^2

D in mm
L in m
N = Öffnungszahl = f/D


Im Beispiel 254mm N4 wären also zu rechnen.

L= 0,025*254^2 /4^2
L= 0,025* 64516/16
L= 100,8m

Grüße Gerd


Bearbeitet von Gerd_Duering (25/12/2017 16:40)
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Omegon_Tassilo Offline
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#1316760 - 27/12/2017 16:01 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Gerd_Duering]


Hallo Gerd,

da wo ich herkomme stellt man nicht einfach eine Formel um, wenn einem das Ergebniss nicht passt. Sondern man sucht den Fehler und korrigiert ihn.

"Unsinn die Formel von Uwe ist korrekt und Ditmar hat auch richtig gerechnet denn er ist schließlich auch zum korrekten Ergebnis gekommen.

Falsch war lediglich die Legende die Uwe dazu geschrieben hatte."

Formel und Definition gehören immer zusammen.

"Wenn du schon weißt das F nicht das Öffnungsverhältnis sondern die Öffnungszahl kennzeichnet die im Deutschen übrigens traditionell den Buchstaben N hat." - Das ist nicht richtig. Focal ratio wird mit N bezeichnet, Blendenzahl/Öffnungszahl mit k - wie Du gesehen hättest, wärest Du meinen Links gefolgt. Damit ist N englisch, k deutsch - wie Du ja selbst weiter unten schreibst.

"Ich tue das schon seit längerem wenn ich hier Berechnungen mache." - das ist schön für Dich, war aber hier nicht Thema.

"Er hat deswegen aber noch lange nicht das Recht eine Vereinfachung die nachweislich sehr gute Ergebnisse bringt für ungültig zu erklären." - Das habe ich nicht getan. Lies mal genau durch: Ich habe geschrieben, dass die Gültikeit nicht geklärt ist, nicht dass die Formel ungültig ist. Großer Unterschied. Peter hat ja bereits geschrieben, dass Sadek genau diese Abschätung liefert: wir können für Parabolspiegel rechnen, und haben damit auch für die gängigen anderen Systeme eine Fehlerabschätzung.


Bei mir ergibt sich aus Sadeks Formel
L~D^2/512*Ws*N^2
für einen Wellenfronfehler Ws von lambda/8= 0,00055/8 folgendes:

L~0,35*D^2/N^2 für lambda/8, nicht lambda/10

Ich sehe an Deinen langen und vielen Posts, dass es Dir sehr wichtig ist, Recht zu behalten. Mir nicht - meinen Fehler mit lambda/4 gegen lambda/8 habe ich sofort zugegeben. Ich lerne auch mehr aus Fehlern, die ich gefunden und korrigiert habe, als auf anderen Wegen - ich behalt das halt in Zukunft für mich, was dabei herauskommt. Dann bist Du zufrieden, und ich auch.

Friedliches 2018

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synosontis Offline
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#1316817 - 27/12/2017 22:43 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


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tommy_nawratil Offline
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#1316823 - 27/12/2017 23:33 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


hallo Jochen,

um die Verkippung eines Kamerchips zu prüfen/nachzuregeln, brauchst du die Sternabbildung im Feld. Dabei hilft dir ein einzelner Stern leider nicht wirklich, weil du alle 4 Ecken gleichzeitig prüfen musst. Wo sind die Sterne defokussiert, und wo nicht. Das geht am besten am echten Himmel, wo du in allen 4 Ecken Sterne hast die alle gleich weit entfernt sind (unendlich). Theoretisch könnte man den K-Stern ja auch in den Ecken platzieren, aber dazu müsstest du ihn sehr genau in gleicher Entfernung in die Ecken stellen. Das geht in der Praxis leider sehr schwer.

Mit einem Planspiegel, Strahlteiler und einem künstlichen Himmel im Fokus habe ich es auch schon probiert, bin aber gescheitert. Man kann Alufolie perforieren und zwischen zwei Klarglasfilter in eine Ebene quetschen, aber die Löcher kriegt man nicht klein und präzis genug hin.

Himmel hilf!

lg und happy 2018
Tommy
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Tassilo_Privat Offline
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#1316824 - 28/12/2017 00:10 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


Hallo Jochen und Tommy,

eine Lochblende mit mehreren Löchern braucht man nur beim Test über Strahlteiler in Autokollimation. Nachdem wir uns aber nun ja einig sind, dass beim 10" f/4 Newton ein Stern in ca. 108-114m ziemlich gut geeignet ist, würde ich folgende einfache und billige Methode empfehlen ein Sternfeld zu simulieren: Man nimmt eine hinreichend plane Platte (es gibt plangefräste Aluplatten fertig für wenig Geld, die Platte muss ja nicht groß sein) und klebt mit dünnflüssigem Kleber kleine Kugellagerkugeln auf. Diese polierten Kugeln sind für wenige Euro pro 100 Stück erhältlich. Wenn man dann mit einer hellen Lichtquelle neben dem Teleskop die Kugeln beleuchtet, sollte man ein Feld mit winzigen Sternen bekommen, das eine Beurteilung im Feld ermöglicht.

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Omegon_Tassilo Offline
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#1316846 - 28/12/2017 10:25 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


Hallo,

hier noch eine Übersichtstabelle auf Basis der Formel bei Sadek
Oben stehen waagerecht die Öffnungszahlen/Blenden von 4 bis 10, links die Öffnungen in mm. Die Zahlen im Feld ergeben den Mindestabstand in m für die entsprechende Öffnung und die Genauigkeit lambda/8

D/mm 4 5 6 7 8 9 10
152 41 26 18 13 10 8 7
203 73 47 33 24 18 14 12
254 115 73 51 37 29 23 18
306 166 106 74 54 42 33 27
355 224 143 99 73 56 44 36
406 293 187 130 96 73 58 47

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Tassilo


Bearbeitet von Omegon_Tassilo (28/12/2017 10:28)

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Joehansman Offline
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#1316864 - 28/12/2017 11:53 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Omegon_Tassilo]


Danke für zahlreichen Kommentare.

Ich stehe jetzt vor der Wahl, auf CS zu warten(ich warte schon
lange) oder ich muß ein Grundstück kaufen, daß zumindest in der Diagonale ca. 120Meter misst...

Daher erscheint mir der Vorschlag von Tommy als Favorit.

Ich wünsche allen ein Gesundes Neues Jahr 2018, klaren Himmel
und Lockerheit zwinker

LG jochen
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Gerd_Duering Offline
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#1316870 - 28/12/2017 13:30 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Omegon_Tassilo]


Hallo Tassilo,

Antwort auf:
da wo ich herkomme stellt man nicht einfach eine Formel um, wenn einem das Ergebniss nicht passt. Sondern man sucht den Fehler und korrigiert ihn.


also da wo ich herkomme legt man Wert darauf das das Ergebnis immer dasselbe bleibt wenn man lediglich eine anderer Schreibweise ein und derselben Formel wählt.
Von daher ist es unmöglich durch diese andere Schreibweise das Ergebnis zu beeinflussen wenn es einem nicht passen sollte.
Wenn das passieren sollte hat man etwas falsch gemacht.

Antwort auf:
Falsch war lediglich die Legende die Uwe dazu geschrieben hatte."

Formel und Definition gehören immer zusammen.


Die zu bemängelnde Legende stammt aber von Uwe und nicht von Suiter und nur weil Uwe das F in der Formel von Suiter als Öffnungsverhältnis interpretiert hat ist die Formel von Suiter noch lange nicht falsch.
Der Fehler ist dir ja auch in deiner ersten Berechnung unterlaufen aber da kann Suiter ja nichts dafür wenn du falsch rechnest.

Antwort auf:
"Er hat deswegen aber noch lange nicht das Recht eine Vereinfachung die nachweislich sehr gute Ergebnisse bringt für ungültig zu erklären." - Das habe ich nicht getan. Lies mal genau durch: Ich habe geschrieben, dass die Gültikeit nicht geklärt ist, nicht dass die Formel ungültig ist. Großer Unterschied.


Du hast behauptet das die von Uwe genannte Formel falsch wäre.

Antwort auf:
Es sind also zwei Fehler, die sich kompensiert haben: Uwe hat die falsche Formel genannt, und Dietmar hat falsch gerechnet.


Antwort auf:
Bei mir ergibt sich aus Sadeks Formel
L~D^2/512*Ws*N^2
für einen Wellenfronfehler Ws von lambda/8= 0,00055/8 folgendes:

L~0,35*D^2/N^2 für lambda/8, nicht lambda/10


Ich habe die Formel von Peter übernommen und lediglich zur besseren Vergleichbarkeit die mm gleich in der Formel in m umgerechnet.

Original geschrieben von: P_E_T_E_R
(1) Parabolspiegel

Für Parabolspiegel findet er für den Abstand L des künstlichen Sterns

L ~ 71 D²/F² (für λ/20 (P/V)

wobei die Öffnung D in mm einzusetzen ist und F wiederum die Öffnungszahl oder Blende f/D bezeichnet. Diese Formel mit dem angegebenen Vorfaktor 71 ist aber wesentlich strenger als die von Suiter angegebene, indem sie sphärische Aberration auf λ/20 (P/V) begrenzt. Der erforderliche Abstand skaliert umgekehrt proportional zur zugelassenen Aberration. Bei λ/10 hätte man dann

L ~ 35 D²/F² (für λ/10 (P/V)

Für D = 10" = 254 mm und F = 4 also

L ~ 141129 mm ~ 141 m

Peter schrieb Lambda/10 und auch im Raytracing kommen bei dem hier gerechneten Beispiel ziemlich genau Lambda/10 heraus und nicht Lambda/8.

Antwort auf:
Ich sehe an Deinen langen und vielen Posts, dass es Dir sehr wichtig ist, Recht zu behalten. Mir nicht - meinen Fehler mit lambda/4 gegen lambda/8 habe ich sofort zugegeben.


Also ich denke mal das du hier mindestens genau so viel geschrieben hast wie ich, von daher müsste deine Schlussfolgerung ja auch für dich gelten.
Und zugegeben hast du eben nur die Lambda/4 und beim Öffnungsverhältnis das du fälschlicherweise in deiner ersten Berechnung statt der Öffnungszahl verwendet hattest redest du dich raus.
Da soll jetzt Suiter dran schuld sein bzw. dessen Formel falsch oder zumindest von ungeklärter Gültigkeit wie du nun zurückruderst.
Nein die Formel von Suiter ist richtig und gültig denn es steht ganz klar das F für die Öffnungszahl darin und wenn du trotzdem mit dem Öffnungsverhältnis rechnest ist das dein Fehler.
Und die Ergebnisse der Formel passen auch zu dem im Raytracing ermittelten Ergebnissen.
Also ist die Gültigkeit bestätigt.

Mein Gott das kann man doch mal zugeben und muss nicht so einen Eiertanz veranstalten.

Und was meine Motivation betrifft so geht es mir darum das wir hier eine möglichst einfache Formel haben und diese natürlich auch korrekt anwenden.
Wenn du diese aber falsch anwendest, infrage stellst und die ganze Berechnung unnötig verkomplizierst geraten wir halt aneinander und nicht weil ich unbedingt recht haben will.
Was ich will ist eine einfache Berechnungsgrundlage, mehr nicht.

Grüße Gerd



Bearbeitet von Gerd_Duering (28/12/2017 13:41)
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Omegon_Tassilo Offline
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#1316877 - 28/12/2017 14:44 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Omegon_Tassilo]


Hallo,

es hat sich ein Übertragungstippfehler in meine Sadek-Formel oben eingeschlichen:

L~0,35*D^2/N^2 ist natürlich nicht richtig, vollständig heisst das bei lambda/8
L~(1/0,0352)*D^2/N^2

Wen der Dezimalbruch im Nenner stört, kann ihn auflösen und bekommt dann

L~28,4*D^2/N^2 (Einheiten und Ergebnis in mm)
bzw
L~0,0284*D^2/N^2 (Einheiten in mm und Ergebnis in m)

Die Tabelle ist aber richtig, die wurde in Excel mit der vollständigen Formel generiert.

Clear skies
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tommy_nawratil Offline
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#1317703 - 04/01/2018 10:44 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


hallo Tassilo,

eine interessante Idee, das ebene Brett mit Kügelchen als Sternfeld Simulator. Klopfen wir das doch mal ab.

Annahme: Es sei ein 10" f/4, Enfernung 100m

Der Fokus wird durch die endliche Entfernung von 100m um 10mm hinausgelegt. Manche Okularauszüge könnten weniger Reserve im Hub haben, und zusätzliche Adapter wären nicht gut um eine Verkippung im original Setup zu bestimmen. Der OAZ sollte auch kein shifting haben, also mechanisch ok sein. Kann funktionieren.

Bei einem Sichtwinkel von 1 Grad ist der Rand der Platte um 4mm weiter entfernt vom Teleskop als die Mitte (Cosinus Satz). Der Brennpunkt verlagert sich dadurch aber nur um ein paar Tausendstel. Funktioniert.

Die Platte muß genau orthogonal zur optischen Achse ausgerichtet werden. Wenn die Platte selber verkippt ist, dann kann ich keine Verkippung damit bestimmen. Das sehr ich als in der Praxis sehr schwierig sicherzustellen an. Auf 100m Entfernung die Ecken der Platte möglichst auf 1mm genau auszurichten, auf die zu testende Optik (welche selbst eine Verkippung produziert) - wer hat eine praktikable Idee dazu?

lg Tommy
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yukons Offline
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#1317707 - 04/01/2018 11:03 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


Hallo Tommy,
da die Kügelchen selbst kein Licht bündeln und damit auch keinen konkreten Fokuspunkt haben sollte dies kein Problem sein.
Der Fokus und damit das verkippen spielt also nur hinter der Optik eine Rolle.
Oder sehe ich das jetzt falsch?


Bearbeitet von yukons (04/01/2018 11:04)
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Gruß
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#1317756 - 04/01/2018 17:18 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: tommy_nawratil]


Hallo Tommy,

ich bin da auch drin. Wenn wir für so ein System die Schärfentiefe bei gegebenem Objektabstand errechnen, dann kommen wir auf eine Verkippungstoleranz von ca. 2 cm. Da fällt mir jetzt auf die Schnelle nichts ein, was der Kunde mit normalen Bordmitteln machen könnte, um da zuverlässig auf der sicheren Seite zu sein. Ich habe das deswegen im Hinterkopf, aber würde das jetzt nicht als schnelles Allheilmittel propagieren. Die genauesten halbwegs bezahlbaren Rahmenwasserwaagen für Montagezwecke haben 0,1mm/m Genauigkeit, das wären dann die 1cm auf 100m - damit hätten wir die y-Achse kalibriert. Die x-Achse des Sternfeldes habe ich aber noch nicht im Griff.
Ich würde vorschlagen, dass wir das per Mail oder Skype besprechen. Ich habe keine Lust mich neben der Besprechnung des Problems auch noch öffentlich dafür rechtfertigen zu müssen, dass ich sauber rechnen will.

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yukons Offline
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#1317852 - 05/01/2018 06:32 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


Hallo nochmal Tommy,
vergiss meinen Einwand.
Ihr wollt ja einen fokussierten künstlichen Sternenhimmel und nicht ein defokussiertes Scheibchen wie bei einer "normalen" Kollimation erzeugen.
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tommy_nawratil Offline
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#1318068 - 06/01/2018 17:59 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


hallo Tassilo,

wir können gerne mal ne Session machen, experimentieren kann ich aber erst ab März, bin am Packen für den Urlaub :-)

Die y-Achse ginge auch mit einem Pendel, wenn Fernrohr und Platte auf derselben Höhe sind. Letzteres ist auf 100m halt auch nicht so genau bestimmbar.

Wie wäre es aber mit Laser und einem Hilfsspiegel plan auf der Mitte der Platte montiert? Man richtet zuerst das Teleskop auf die Platte aus, und montiert dann einen Laser vor der FS Spinne. Damit zielt man auf den Hilfsspiegel und richtet dann die Platte so aus, daß der Strahl zurückkommt. Selbst wenn die opt. Achse etwas schräg aus dem Newton kommt, sollte die Platte dann orthogonal dazu ausgerichtet sein. Oder spricht was dagegen?

lg Tommy
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hattoriha Offline
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#1318136 - 07/01/2018 11:04 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


Hallo Jochen,

ich suche gerade auch einen KS und habe folgendes festgestellt. Angeblich je kleiner die Lochblende desto geringer kann der Abstand zur Optik sein. Typische Größe ist 50 Mikrometer, es gibt die aber auch mit 9.

z.B. hier:
https://www.pierro-astro.com/materiel-as...-microns_detail

und hier die Tabelle mit dem Vergleich der Entfernungen für die Lochgröße 9 und 50

https://www.pierro-astro.com/faq-tests/t...webcams#tableau

Grüße,

Martin

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Omegon_Tassilo Offline
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#1318264 - 08/01/2018 09:33 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: tommy_nawratil]


Hallo Tommy,

der Laser müsste ja dann auch justiert sein - nichts ist jemals einfach...
Lass uns im März mal quatschen.

Clear skies

Tassilo

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tommy_nawratil Offline
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#1318326 - 08/01/2018 17:32 Re: Abstand künstlicher Stern? [Re: Joehansman]


hallo Tassilo,

nein, der Laser kann irgendwie vor der Tubusmitte montiert sein, zB auf einem Stativ. Er muss nur von dort aus den Hilfsspiegel auf der Platte treffen. Die Platte wird dann so ausgerichtet, dass der Laserstrahl zurückkommt. Damit wäre die Platte auf den Tubus in X und Y einjustiert.

lg Tommy
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