Erklärung zu Refraktoren - Achromaten, Apochromaten, Duplet, Triplet, Quintuplet, ED u.s.w

[Dane Vetter]

Hallo zusammen,

kennt jemand eine gute Seite oder ein Video, welche die verschiedenen Arten der Refraktoren auch schön bebildert und gut verständlich aufzeigt?

Was unterscheidet Achromaten und Apochromaten in ihrer Bauweise und Funktion? Laut Wikipedia bestehen Apochromaten meist aus 3 Linsen, also wären das wiederum Triplets? oder ist damit wieder etwas anderes gemeint?

"Was" wird bei Duplets, Triplets, Quadruplet, Quintuplets alles "wie" korrigiert? Wenn ich das korrekt verstanden habe, wir zu der eigentlichen primären Linse z.B. bei einem Triplet drei zusätzliche Linsen eingesetzt, welche jeweils die drei Farben korrigiert bzw. deren Verschiebung welche zu Farbsäumen führt. Was würde dann aber bei einem Quadruplet und aufwärts noch korrigiert werden?

Wie unterscheidet sich ein ED Refraktor von einem üblichen Refraktor? Oder was macht einen SD-Apo aus? Was ist der Unterscheid zwischen einem Luftspalt oder Öl gefügten Apo?

Ich würde gerne im Detail erfahren, wie sich die Aufbauten unterscheiden und was hier vor- und Nachteile sind.

Würde mich über jeden Hinweis oder Link freuen. Danke!

 

[olli.mit.zwei.l]

Doublet, Triplett, Quadruplett beschreibt erstmal nichts anderes als die Anzahl der Linsen im Objektiv. Achromaten sowie EDs sind immer Doublets. Achromaten (idR nach Fraunhofer) verwenden einfaches Kron und Flintglas, die Spreizung des sekundären Spektrums beträgt etwa 1/1800 der Brennweite. EDs benutzen Extra low Dispersion Glas, deshalb ED, Glas mit erheblich weniger Farbstreuung bei der Brechung, diese kommen deutlich unter 1/5000 der Brennweite mit der spektralen Spreizung. Die Begriffe Achromat, Halb-Apo und Voll- oder Super-Apo hängen am RC Wert (Rest-Chromasie, Spektrale Spreizung auf die Wellenoptische Schärfentiefe gerechnet) über 2 ists ein Achro, 2-1 ein Halb Apo und unter 1 ein Voll Apo. Heute übliche Achromaten liegen so bei 4 bis 8. Bei 3 Linsen kreuzt die Brennweiten abweichung 3 mal die Nulllinie, bei 2 Linsen 2mal, wie die Nullstellen von Funktionen in der Mathematik. Dreilinser können also deutlich bessere Werte in der Farbkorrektur erreichen, und haben auch eine bessere Korrektur des Gaussfehlers. Quadruplets haben dann meist schon ein ebenes Bildfeld. Je Größer doe Öffnung und Schneller das Öffnungsverhältnis, umso mehr Linsen braucht man tendenziell um möglichst viele Aberrationen ausreichend zu korrigieren

 

[Defunct]

Hallo zusammen,

kennt jemand eine gute Seite oder ein Video, welche die verschiedenen Arten der Refraktoren auch schön bebildert und gut verständlich aufzeigt?

Was unterscheidet Achromaten und Apochromaten in ihrer Bauweise und Funktion? Laut Wikipedia bestehen Apochromaten meist aus 3 Linsen, also wären das wiederum Triplets? oder ist damit wieder etwas anderes gemeint?

"Was" wird bei Duplets, Triplets, Quadruplet, Quintuplets alles "wie" korrigiert? Wenn ich das korrekt verstanden habe, wir zu der eigentlichen primären Linse z.B. bei einem Triplet drei zusätzliche Linsen eingesetzt, welche jeweils die drei Farben korrigiert bzw. deren Verschiebung welche zu Farbsäumen führt. Was würde dann aber bei einem Quadruplet und aufwärts noch korrigiert werden?

Wie unterscheidet sich ein ED Refraktor von einem üblichen Refraktor? Oder was macht einen SD-Apo aus? Was ist der Unterscheid zwischen einem Luftspalt oder Öl gefügten Apo?

Ich würde gerne im Detail erfahren, wie sich die Aufbauten unterscheiden und was hier vor- und Nachteile sind.

Würde mich über jeden Hinweis oder Link freuen. Danke!

Einiges findest Du z.B. hier online:

Amateur Telescope Optics

Optical aberrations in amateur telescopes. Includes principles of physical and optical imaging with detailed review of primary aberrations. Also, aberrations in popular reflecting, refracting and catadioptric telescope objectives, telescope eyepiece and human eye.

www.telescope-optics.net

Darf man darueberhinaus eigentlich noch Buchempfehlungen geben?

Wenn Du darueberhinaus wirklich etwas tiefer eintauchen willst, dann waere Uwe Laux "Astrooptik. Optiksysteme für die Astronomie" ein guter Einstieg, wie auch Harrie Rutten und Martin Van Venrooijs "Telescope Optics". Und wenn es dann eher in Richtung (Astro)kameras/Flatfield-Tele geht (Petzval, Cookes), dann wuerde Ich Warren Smith "Modern Lens Design" nachschieben.
MfG & CS

 

[olli.mit.zwei.l]

Da schließe ich mich dem Vorredner an,, gute Literatur.
Ansonsten auch gern mal die diversen Testberichte vom Wolfgang Rohr durchlesen. Auch wenn Manche mit seiner Arbeitsweise oder Art zu reden nicht ganz einverstanden sind, da steckt eine ganze Menge tiefes Fachwissen drin, und er ist auch nicht geizig, das alles auszuführen und zu erklären in seinen Berichten. Und nebenbei bekommt man gleich noch einen Einblick in die Fertigungsqualität so mancher Hersteller.
Clear Skies

 

[Radfahrer]

Wenn ich das korrekt verstanden habe, wir zu der eigentlichen primären Linse z.B. bei einem Triplet drei zusätzliche Linsen eingesetzt, welche jeweils die drei Farben korrigiert

Nein. Ein Triplett hat insgesamt 3 Linsen. Je mehr Linsen Du hast, um so mehr Freiheitsgrade hast Du ( Glassorte, Radien, Abstände ) zur Korrektur.

Was würde dann aber bei einem Quadruplet und aufwärts noch korrigiert werden?

Es geht nicht nur um den Farbfehler, es gibt auch Koma, Asti, Bildfeldwölbung ect.

Gruß Uwe

 

[Quanten]

Der heilige Gral unter den APOs ist der caf2 Triplet mit Ölfügung.
So wie z.B. von Zeiss als APQ, TEC, AOM und Baader-Planetarium gebaut wurde bzw. wird.
Caf2 hat einzigartige Eigenschaften, weshalb es gerne als das Non plus ultra für den APO bau angesehen wird.
Das sollte man wissen als APO- Liebhaber.

 

[Dane Vetter]

Danke euch für den Input, ich werde schauen was ich anhand dem noch alles finden werde. Ich werde mir auch mal die Literaturvorschäge von euch anschauen. Ich glaube das, was ich eher suche ist eine Art "Refraktoren für Dummys".

Der heilige Gral unter den APOs ist der caf2 Triplet mit Ölfügung.
So wie z.B. von Zeiss als APQ, TEC, AOM und Baader-Planetarium gebaut wurde bzw. wird.
Caf2 hat einzigartige Eigenschaften, weshalb es gerne als das Non plus ultra für den APO bau angesehen wird.
Das sollte man wissen als APO- Liebhaber.

Leider sagt das absolut nichts aus. Was sind denn diese einzigartigen Eigenschaften, welche das Apo von anderen Apos unterscheidet? Wieso ist es so ein Non-plus-ultra Apo? Was ist eine Ölfügung?

 

[Ehemaliges Mitglied]

Was sind denn diese einzigartigen Eigenschaften, welche das Apo von anderen Apos unterscheidet? Wieso ist es so ein Non-plus-ultra Apo? Was ist eine Ölfügung?

Die Antwort steht in geschätzten 2000 Posts hier und im einschlägigen Web. Diese Fragen wurden ja bereits hundertfach gestellt. Google "Ölfüllung" und Du wirst fündig.

Lese über Farblängsfehler und alle anderen Aberrationen und über Optik-Designs, wenn Du den Begriff "APO" einschätzen willst, hier gab es elendslange Threads, wann ein APO ein APO ist. Lese über FPL-53 und Calciumfluorid-Linsen... die Beantwortung Deiner Fragen dürfte so lange dauern wie die Lektüre von den hunderten Beiträge in diesem Forum, in denen sie bereits beantwortet wurden.

lg
Niki

 

[donadani]

Lies einfach Ralfs Homepage... da steht alles Wesentliche gut zusammengefasst: Astro-Optik-Manufaktur

...und die mit Ölfügung sind sehr gut ja - am besten mal auf nem Teleskoptreffen durchschauen... ach so ja Mist - sowas gibt es ja heutzutage nicht mehr... dann kannst Du das glauben oder auch nicht...

 

[Radfahrer]

Was ist eine Ölfügung?

Kurzfassung: in den Luftspalt wird Öl gegossen. Wie, warum, wieso, weshalb, was muß dann anders sein, das wäre die Langfassung.

Gruß Uwe

 

[Quanten]

Caf2 ist kein Glas sondern ein künstlich gezogener Kristall.
Dieser weist besondere Eigenschaften auf, wie eine sehr geringe Dispersion, also Farbzerstreuung und eine relative Teildispersion für spezielle Korrekturaufgaben.
Caf2, oder auch Flußspat bietet Korrekturmöglichkeiten vom tiefen UV bis zum IR Bereich.
Dabei hat es eine sehr hohe Transmission und erzeugt quasi kein Streulicht.
Die Beobachtung mit einem solchen APO wird oft als besonders klar, farbrein mit satten Farben und mit einer kalten weißen Farbgebung beschrieben und folglich sehr kontrastreich bis in die Übervergrößerung.

 

[Tomonaga]

Hallo Dane_Vetter,

Wenn es statt eines Links auch ein gutes Buch sein darf, ist das hier eine Empfehlung wert:
Astrooptik

Nicht ganz billig, aber tiefgründig, deutschsprachig und wirklich von Expertenhand verfasst.

Guten Rutsch
Jens

(...der gerade merkt, dass es doch wieder ein Link geworden ist...)

 

[olli.mit.zwei.l]

Ausgerechnet die Transmission ist ja der einzige optische Nachteil von CaF2. Ca 95% pro 10mm kommen durch, währen andere optische Gläser idR deutlich über 99% pro 10mm liegen. Das wird aber als Trade-Off gern in Kauf genommen für die anderen tollen Eigenschaften. Wobei der Unterschied in der Dispersion zwischen CaF2 und S-FPL 53 tatsächlich um einiges kleiner ist als zB zwischen FPL 53 und FPL 51, aber CaF2 transmittiert UV überhaupt erstmal im Unterschied zu den meisten Gläsern, und die Dispersionskurve haut im UV und IR auch nicht ganz so schnell wieder ab.
Das eigentliche Problem ist das Züchten des Kristalls ohne Gitterdefekte über die Größe einer Linse und das Bearbeiten. Eine schlimmere Zicke als CaF2 gibts da wohl nicht, es ist äußerst spröde und neigt extrem zu Ausbrüchen, weshalb die CaF2 Linse auch häufig als hintere Linse verbaut wird um sie vor der Umwelt zu schützen. Das sind so die Hauptgründe, warum solche Apos so extrem teuer sind. Aber so ist es nunmal, wenn man wirklich DAS Beste will.

 

[P_E_T_E_R]

Ausgerechnet die Transmission ist ja der einzige optische Nachteil von CaF2. Ca 95% pro 10mm kommen durch, währen andere optische Gläser idR deutlich über 99% pro 10mm liegen.

Was du da kolportierst basiert sicherlich auf dem irreführenden Vergleich von unvergütetem CaF2 (externe Transmission unter Einschluss von Reflexionsverlusten) mit hochvergütetem Glasmaterial.

Falls da noch Zweifel bestehen sollten, schau mal hier rein:

CVI Melles Griot

 

[olli.mit.zwei.l]

Was du da kolportierst basiert sicherlich auf dem irreführenden Vergleich von unvergütetem CaF2 (externe Transmission unter Einschluss von Reflexionsverlusten) mit hochvergütetem Glasmaterial.

Nope, sondern einzig und allein interne Transmissionswerte.
FPL 53 zB hat eine interne Transmission von 99,6-99,8% je nach Wellenlänge pro 10mm Glasweg. Wieviel mehr soll da denn noch gehen.

 

[P_E_T_E_R]

Nope, sondern einzig und allein interne Transmissionswerte

Genau das stimmt eben nicht. Korrigier mal die Grafik von Melles-Griot auf zweimaligen Reflexionsverlust, dann bekommst du die interne Transmission = Reintransmission von CaF2.

 

[P_E_T_E_R]

Die Rede ist ja nicht von FPL 53 oder sonstigen Gläsern, sondern von CaF2 !!!

Ausgerechnet die Transmission ist ja der einzige optische Nachteil von CaF2.

 

[olli.mit.zwei.l]

Na dann
Aus der Tabelle ist ein Reflexionsverlust an 2 Oberflächen von insgesamt 5,4% zu entnehmen. Die Grafik zeigt uns für unvergütet und 10mm Dick eine Transmission von nur 90% im visuellen Spektrum. Macht 95% pro 10mm interne Transmission. Die internen Teansmissionswerte von FPL 51, 53 und FPL 55 sowie BK7 und BaK4 sind allesamt über 99% übers visuelle Spektrum. Die interne Transmission von CaF2 ist schlechter als die von anderen optischen Gläsern, das ist Fakt und schon lange bekannt.

 

[P_E_T_E_R]

Aus der Tabelle ist ein Reflexionsverlust an 2 Oberflächen von insgesamt 5,4% zu entnehmen.

Das gilt im Infraroten bei 5 μm. Mit einem Brechungsindex von n = 1,433 im Sichtbaren komme ich auf einen Reflexionsverlust von 6,3% an zwei Oberflächen. Na gut, damit kommen wir der Sache schon näher. Wie gut das CaF2 transmittiert hängt ja insbesondere im UV wesentlich von seinem Reinheitsgrad ab. Jedenfalls kam es mir schon seltsam vor, dass du gerade die Transmission von CaF2 als Nachteil dargestellt hast ...

 

[Ehemaliges Mitglied]

Die interne Transmission von CaF2 ist schlechter als die von anderen optischen Gläsern, das ist Fakt und schon lange bekannt.

Ich verkauf jetzt meinen Tak und hol mir sofort einen 0815 FPL-53.
Dass man mir so einen Schmarrn verkauft hat. Man sieht ja faktisch nichts durch das Rohr.
Nicht auszudenken, am nächsten Teleskoptreffen mit einer transmissionsmiserablen Ca-Peinlichkeit dazustehen...

lg
Niki

 

[olli.mit.zwei.l]

Danke für dein sofortiges Lächerlich machen. Es gibt mehr Eigenschaften einer Glassorte als die Transmission. Und du wirst auch sicher keine 5cm dicke Linse drin haben, denn bei ein paar mm ist das bisschen Transmissionsverlust einfach egal.
Das einzige was ich aufzeigen wollte, ist, dass speziell die Transmission eben kein auszeichnendes Merkmal von CaF2 ist. Ich wollte das Glas weder schlechtreden noch “mein Lieblingsglas“ bewerben.
Zum Glück bleiben wir aber immer alle sachlich.
Wenn du den Tak jetzt nicht mehr willst, ich nehm ihn dir gern ab XD

 

[Ehemaliges Mitglied]

Danke für dein sofortiges Lächerlich machen.

War nicht so streng gemeint, Olli...
Ich meine... sieh uns alle doch mal an. Wir sind wie Fährtenhunde, die auf 53er eingeschnüffelt sind. Ganz Abseits Deiner Vergleiche. Wer kauft denn heute noch einen Refi mit 51er. Wenn es was Besseres gibt. So schreiben due Händler brav den Trüffel in die Werbung. Wir alle haben 53er Glas drinnen, in unseren Apos.

Wenn du den Tak jetzt nicht mehr willst, ich nehm ihn dir gern ab XD

Nichts als Dunkelheit wird Dich empfangen, wenn Du... nein, ich hör eh schon auf. Ich wünsch Dir einen guten Rutsch, das ist jetzt wichtiger als dieses Prozentgezerre... ich denke, unsere Glassorten heute hätten Galilei schon zufrieden gemacht...

lg
Niki

 

[Dane Vetter]

Hi Leute. Ich konnte mir gebraucht das hier empfohlene Buch "Astrooptik" von Uwe Laux auf booklooker schießen. Danke! Ich hoffe da kleben dann keine Seiten zusammen. Und ich hoffe auch, das ich da einigermaßen durchsteigen werde. Ich bin nämlich nicht die hellste Kerze auf der Torte, und will auch nur die Basics verstehen, und mir kein eigenes Apo konstruieren.

Lasst eure Diskussion nicht von meinem Post unterbrechen.

Rutscht gut ins neue Jahr!

 

[olli.mit.zwei.l]

Jop, euch auch allen einen guten Rutsch.

War nicht so streng gemeint, Olli...

Ach, allet jut. Bin manchmal unabsichtlich gnatzig im Weihnachtsgeschäft, krass stressige Zeit.

ich denke, unsere Glassorten heute hätten Galilei schon zufrieden gemacht...

Ich denke Galilei hätte für unsere Teleskope getötet, so wie wir für seinen damaligen Himmel getötet hätten.
Kommt gut rein, letzter Post für dieses Jahr, Horido

 

[Gerd_Duering]

Ausgerechnet die Transmission ist ja der einzige optische Nachteil von CaF2. Ca 95% pro 10mm kommen durch, währen andere optische Gläser idR deutlich über 99% pro 10mm liegen.

Man muss aufpassen welchen Transmissionswert man betrachtet.
Wenn du im Glaskatalog die Interne Transmission Ti der Gläser betrachtest musst du das natürlich auch beim CaF2 tun.
10mm CaF2 hat da bei 546 nm eine interne Transmission Ti von 0,9996

Refractive index of BK7 (Schott) - Lane

refractiveindex.info

Grüße Gerd

 

[Gerd_Duering]

Was unterscheidet Achromaten und Apochromaten in ihrer Bauweise und Funktion?

Der Unterschied besteht im verwendeten Glas.
Bei einem APO ist mindestens 1 Sonderglas dabei.
Achromate bestehen ausschließlich aus standard Gläsern.
Der Farbfehler eines Refraktors wird durch die Kombination von mindestens 2 Gläsern unterschiedlicher Dispersion korrigiert.
Kombiniert man 2 standard Gläser ergibt sich immer ein sekundäres Spektrum von um die f/1800.
Die Glaspaarung in einem Achromat hat somit also immer ein sekundäres Spektrum von um die f/1800.
Erst mit der Verwendung von Sondergläsern oder Kristalle wie CaF2 die in ihren optischen Eigenschaften mit Sondergläsern vergleichbar sind gelingt es das sekundäre Spektrum der Glaspaarung weiter zu verkleinern.

Um Refraktoren mit diesen besonderen Gläsern oder Kristallen von den einfachen Achromaten zu unterscheiden hat es sich eingebürgert diese dann als APO zu bezeichnen.
Es gibt für APOs aber keine verbindliche Definition.
Nur diverse Vorschläge die aber alle samt nicht verbindlich sind so dass es Jeder handhabt wie er es gerade denkt.

Das bedeutet wenn du einen Refraktor mit der Aufschrift APO kaufst kannst du davon ausgehen das seine Farbkorrektur besser als die eines Achromaten mit gleichen Eckdaten ist.
Das dieser Refraktor dann besonders Farbrein ist garantiert die Aufschrift APO aber nicht.
Er ist nur besser wie ein vergleichbarer Achromat.

Viele verbinden mit APO aber eine besonders farbreine Optik.
Da es aber eine fließende Entwicklung ist und keine verbindliche Definition existiert ist das konkrete Level an Farbkorrektur das man bei einem APO erwartet ein Punkt worüber man nun trefflich streiten kann.

"Was" wird bei Duplets, Triplets, Quadruplet, Quintuplets alles "wie" korrigiert? Wenn ich das korrekt verstanden habe, wir zu der eigentlichen primären Linse z.B. bei einem Triplet drei zusätzliche Linsen eingesetzt, welche jeweils die drei Farben korrigiert bzw. deren Verschiebung welche zu Farbsäumen führt. Was würde dann aber bei einem Quadruplet und aufwärts noch korrigiert werden?

Nun das kommt auch auf das Design an und kann so pauschal allein anhand der Anzahl der Linsen gar nicht gesagt werden.
Prinzipiell können mit einem Doublet 2 bis 3 Farben in einem Fokus vereinigt werden.
Meist sind es aber nur 2 Farben
Mit einem Triplet sind es meist 3 Farben, es gibt aber auch Triplets die nur 2 Farben vereinigen.
Ein echtes Quadruplet kann dann 4 Farben in einem Fokus vereinigen.
Aber Achtung, etliche sogenannte Quadruplet vereinigen nur 2 Farben.
Sie bestehen nämlich aus einem ganz normalen Doublet vorn und einem Flattener hinten.
Der Flattener dient dann nur zur Feldkorrektur, verbessert die Farbkorrektur des Doublets vorn aber nicht.

Wie unterscheidet sich ein ED Refraktor von einem üblichen Refraktor? Oder was macht einen SD-Apo aus?

Das ED Glas ist ein Sonderglas, ein ED ist daher nach üblicher Sichtweise ein APO.
Das SD ist lediglich eine andere Bezeichnung für ED.
Da hat jeder Hersteller seine eigenen Gepflogenheiten, es sind aber trotzdem alles Gläser mit vergleichbaren Eigenschaften.

Was ist der Unterscheid zwischen einem Luftspalt oder Öl gefügten Apo?

Bei Öl gefügten APOs hat man weniger Freiheitsgrade da hier die Krümmungsradien der aneinander liegenden Linsenflächen gleich sein müssen.
Daraus ergeben sich für das Design Nachteile.
Dafür hat so ein APO nur 2 Glas/ Luftflächen was die Reflektionsverluste minimiert.
Das war früher als Vergütungen noch nicht so gut waren von Vorteil.
Mit heutigen Vergütungen spielt das aber kaum noch eine Rolle.

Grüße Gerd

 

[Dane Vetter]

Vielen Dank Gerd, für deine Erklärungen!

Auch interessant das diese Ölfügung wohl bei moderneren Vergütungen nicht mehr so relevant ist. Auch das Thema das ein Triplet nicht immer gleich drei Farben vereint. Ich habe als Beispiel ein 100er Quadruplet von TS, was auch mein erstes Apo war. Als ich mir das damals zugelegt habe, musste ich mir nie Gedanken über einen Flattener machen, da dieser eben schon integriert ist. Bei einem 155er Triplet auf das ich noch warte, musste ich mir Gedanken über einen Flattener machen. Hier ist das wohl nicht integriert. Das bedeutet aber, das mein Quadruplet eben keine vier Farben vereint.

Ich muss jetzt aber auch ganz blöde fragen, was die vereiningung der Farben angeht. Ich dachte das Maximum wären hier 3 - RGB welche voneinander abkommen, und zu entsprechenden Farbrändern führen? Oder vermische ich hier etwas?

 

[olli.mit.zwei.l]

RGB ist eine Geschichte von Monitoren und Beleuchtung. In der Optik gibt es so viele Farben wie Wellenlängen

 

[Gerd_Duering]

Ich muss jetzt aber auch ganz blöde fragen, was die vereiningung der Farben angeht. Ich dachte das Maximum wären hier 3 - RGB welche voneinander abkommen, und zu entsprechenden Farbrändern führen? Oder vermische ich hier etwas?

Na ja Farben ist vielleicht etwas verwirrend weil man da eben RGB mit assoziiert.
Es sind einzelne Wellenlängen die natürlich einer Farbe entsprächen.
Früher hat man da die FH Linien genommen.
Heute ist man da frei in der Wahl und optimiert für den Anwendungsfall.

Beim Doublet war es früher üblich die FH Line F = 486nm (Blau) und die FH Linie C = 656nm (Rot) in einem Fokus zu vereinigen.
Beim Triplet sind das die FH Linien g =436nm (Violett) , e = 546nm (Grün) und C = 656nm (Rot)
Beim echten Quadruplet kommt dann noch eine Wellenlänge im nahen UV oder IR Bereich hinzu.
Diese Optiken werden auch als Polychromate bezeichnet.

Grüße Gerd

 

[olli.mit.zwei.l]

Rein interessehalber, gibt es aktuell noch Hersteller, die noch aktiv Ölgefügte Objektive produzieren?