Das Loch in der Mitte ! ! !

Um zu verdeutlichen, was ich im ersten Beitrag sagen wollte, darf ich an einem Beispiel den
Sachverhalt darstellen: Um eine Parabel zu messen ist der sicherste Weg ein Stern am Himmel,
z.B. der Polarstern. Viele Spiegelschleifer, z.B. der Stathis, machen das so.

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.



Wenn man aber
einen hochgenauen Planspiegel besitzt, geht das auch im Labor. Der Planspiegel ersetzt den
Himmel und das sieht dann so aus, wie folgende Skizze:

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.

Wichtigstes Merkmal bei allen Bildern ist das Loch in der MItte ! ! !
Voraussetzung ist natürlich, daß der Planspiegel hochgenau und seine Fehler bekannt sind. Aber -
es ist bereits ein optisches Element dazwischen.

Nun gibt es auch die Kompensations-Messung, bei der die sphärische Aberration der Parabel
im Krümmungsmittelpunkt durch eine sphärische Linse oder einen sphärischen Spiegel kompen-
siert werden kann. Bei Hubble war es so. Da müssen aber dann die Abstände der Linse von
der Lichtquelle und dem Spiegel stimmen, sonst prüft man falsch. Mit der Kompensation kann
man "fließend" von der Ellypse bis zu Hyperbel prüfen. Man prüft also nicht exakt die Parabel,
sondern nur irgendeine Fläche zwischen Ellypse und Parabel auf NUll oder auf Regelmäßigkeit.
Siehe die folgende Skizze:

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.

Im Beispiel haben wir einen ziemlich rauhen und deutlich unterkorrigierten Spiegel. Man sieht
den Berg-Kegel in der Mitte und die Hundekuchen-Fläche.

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.

Der Ronchi-Gegentest bei 13 lp/mm intrafokal zeigt den gleichen Spiegel erheblich unterkorrigiert
durch die Verjüngung der Linien in der Mitte. Weil man aber bei diesen Bildern in der Mitte das
Loch des Planspiegels erkennt, handelt es sich beim Messen um eine Autokollimations-Anordnung.

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.

Beim Interferogramm - immer noch mit Loch in der MItte - erkennt man die Unterkorrektur
am flachen "W"

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.

(mein LOGO ist eine überkorrigierte Sphäre, bzw. Parabel, daher das Gegenteil
davon, ein flaches "M" - und ohne Loch, weil aus dem Krümmungsmittelpunkt der Parabel aufgenommen.)

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.

An einem fremden Interferogramm kann man den Sachverhalt ebenfalls studieren:

Man erkennt wieder das "Loch in der Mitte"

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.

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Messung in Kompensation. Nun ist in der Mitte kein Loch mehr. Statt des Planspiegels mit Loch
steht zwischen unterkorrigierter Parabel und Lichtquelle eine Plankonvex-Linse und kompensiert
die sphärische Überkorrektur der Fast-Parabel auf Null. Wenn man nun diese Messung sehr
genau ausführt, bekommt man einen sagenhaft guten Spiegel, zwar etwas rauh, aber man mogelt
einen Strehl vor, der am Himmel einfach nicht vorkommt. Der Himmel will eine perfekt Parabel
und keine falsch kompensierte Ellypse.

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.

Sollte also das Ronchi-Gramm und das Interferogramm des Oldham 20-Zöller in der Mitte kein
"Loch" haben, dann entstand es in Kompensation und es empfiehlt sich dringend eine Überprüfung
in Autokollimation. Denn nur wenn der Linsenabstand wirklich exakt zu Lichtquelle und Spiegel
stimmen, nur dann würde auch das Meßergebnis stimmen. Hubble ist ein prominentes Beispiel,
daß dies zunächst nicht der Fall war. Im Beispiel hatte der unterkorrigierte Spiegel gegen einen
Planspiegel gemessen einen Strehl von 0.64 und durch eine Linse hindurch gemessen einen Strehl
von 0.96 bei vorsichtiger Auswertung der 4 mittleren Streifen.

Soviel als prinzipielle Anmerkung zur Spiegelfrage.

Wolfgang Rohr

Zur Begrifflichkeit es Oldham-Certifikats noch einige Anmerkungen:
Zitat:
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01- Was haltet Ihr von diesen Daten aus dem Certificat?
02- Wavelength 0,5500 microns
03- Peak to Valley 0,154774
04- RMS to chief 0,051172
05- RMS to centroid 0,051172
06- Variance 0,002080
07- Strehl 0,8966
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Ein solches Ergebnis wirft das Optical Design Programm ZEMAX aus, wenn man Spiegel-Fehler simuliert
Das betrifft besonders die Zeile 2 und die Wave von 550 nm
die Zeile 4 und 5 mit den Begriffen "chief" und "centroid"
Auch die Angaben mit 4 und mehr Stellen hinter dem Komma
sprechen für eine Auswertung über ZEMAX.

Nun kenne ich aber keinen Laser mit 550 nm wave. Das wäre nur
mit Weißlicht und einem speziellen Interferenzfilter möglich.

Laserdioden liegen so um die 650 nm, der HeNe-Gaslaser liegt
bei 632.8 nm, der grüne Diodenlaser liegt bei 532 nm. Wenn man also das Ganze etwas genauer unter die Lupe nimmt, wird
es ausgesprochen zwielichtig.