Mit Opernglas beobachten?

holger_merlitz

Mitglied
Re: Das 2.3x40

Hallo Thomas,

danke ebenfalls!

Zu 1) bin ich mir selbst nicht ganz im Klaren. Die Austrittspupille ist im Keplerfernrohr doch das Abbild der Eintrittspupille - und wird dort durch das Okular erzeugt, das das reale Zwischenbild in ein virtuelles Bild transformiert. Dieses Zwischenbild faellt jetzt komplett weg, stattdessen erzeugt man direkt ein virtuelles Bild. Was mich verwirrt ist die Tatsache, dass das Sehfeld jetzt durch die Eintrittsoeffnung bestimmt ist. Beim Keplerfernrohr ist das nicht der Fall, hier bestimmt die Eintrittsoeffnung den Durchmesser der Austrittspupille und nicht das Sehfeld. Wie wird dann im Falle des Galileifernrohrs die Groesse der Austrittspupille festgelegt? Nach derselben Methode Eintrittsoeffnung/Vergroesserung? Das wuerde ja bedeuten, dass der Objektivdurchmesser beides bestimmt, Sehfeld und Austrittspupille.

2) Ja, das Sehfeld aendert sich auch mit der Fokussierung

3) Duerfte kein Problem sein, denn die Schaerfentiefe dieses Fernglases ist bei 2.3x extrem, man braucht nur dann zu fokussieren, wenn man wirklich auf sehr kurze Distanzen gehen will (wenn ich auf 3m fokussiere, dann kann ich auch im Unendlichen noch scharf sehen). Die Naheinstellgrenze duerfte bei etwa 40cm liegen.

Viele Gruesse,
Holger
 

FrankZ

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Re: Das 2.3x40

Hallo Holger,
die Austrittspupille ist per Definition das bildseitige Bild der Aperturblende (bei Ferngläsern dürfte die Aperturblende i.d.R. die Linsenfassung des Objektivs sein). Ein solches Bild hast Du auch beim Galileifernrohr, es ist nur nicht zugänglich, da es aufgrund der negativen Okularlinse virtuell ist (für alle mitlesenden Nichtphysiker - wundert Euch nicht, Physiker definieren viel und bauen sich [virtuelle] Modelle der Welt - das ist manchmal unverständlich - funktioniert aber bis jetzt hervorragend - könnt Ihr an den schönen Optiken sehen, die auf dieser Grundlage entwickelt worden sind).
Wenn Du Dich einen Meter hinter ein gewöhnliches Keplerfernrohr stellst, dann hast Du die Austrittspupille auch nicht in Deinem Auge - trotzdem ist diese da (und Dein Gesichtsfeld wird auch nicht mehr durch die Feldblende des Okulars bestimmt).

CS. Frank

 
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FrankZ

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Re: Das 2.3x40

Hallo Holger,
war gerade mal auf Deiner Seite - super :respekt2:. besonders das hier hast Du gut dargestellt (gehört zwar nicht direkt zum Thema Ferngläser - sollte aber trotzdem immer wieder hervorgehoben werden!)

CS. Frank
 

ThN

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Re: Das 2.3x40

Hallo Frank -
ich hab das immer noch nicht so richtig verstanden. Fällt denn beim Galileo-Fernrohr kein paralleles Strahlenbündels eines Sterns in die Pupille des Betrachters? Schau mal hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Galileo_microscopy.png
Den Durchmesser dieses Strahlenbündels würde ich Austrittspupille nennen. Wenn es dafür einen anderen Ausdruck gibt, wär mir auch Recht.

Thomas
 

holger_merlitz

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Re: Das 2.3x40

Hallo Frank,

Danke fuer die Erklaerung. Ich glaube, Thomas hat im Prinzip recht, die Groesse der Austrittspupille ist auch hier definiert als der Durchmesser des Strahlenbuendels an seiner engsten Stelle, d.h. beim Austrittspupillen Laengsabstand von 7mm. Dieses Buendel ist allerdings nicht parallel, weil es ja den kompletten Sehwinkel umfasst (d.h. einfallende Strahlen sind auch nicht parallel).

Ich habe meinen Text jetzt geaendert und schreibe stattdessen:

"Accessible here is not the entire exit pupil; instead, there exists a plastic plate which covers the ocular lens and which has a clear aperture of about 8mm, just above the maximum size of an eye-pupil in a dark night."

Damit kann man ja nicht falsch liegen.

Schoen, dass Dir meine Seite gefallen hat - die 6Mpixel Aktion ist natuerlich nicht von mir, aber ich halte sie fuer sinnvoll genug, um darauf aufmerksam zu machen.

Viele Gruesse,
Holger
 

ThN

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Re: Das 2.3x40

Hallo Holger, ich will ja nicht ewig drauf rumreiten. ;) AABER: (siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Galileo_microscopy.png ) Da tritt ein paralleles Strahlenbündel (von einem Stern) in das Objektiv ein und ein paralleles (schlankeres) Strahlenbündel aus der Zerstreuungslinse aus und ins Auge ein.

Vielleicht reden wir ja auch an einander vorbei, wenn wir von Strahlenbündeln sprechen. Ich meine dann immer das Bündel, das von einem Punkt im Unendlichen erzeugt wird. Da gilt: Parallel rein (ins Objektiv) - parallel raus (aus dem Okular), egal ob Galilei oder Kepler. ;)

Thomas
 

FrankZ

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Re: Das 2.3x40

Hallo Thomas und Holger,
die Austrittspupille ist nun mal das bildsetige Bild der Aperturblende, so ist es in der Optik definiert und das ist auch sinnvoll so. Durch die Austrittspupille wird der Durchmesser des parallelen Lichtbündels (@Holger: die Bündel, welche jeweils von einen unendlich entfernten Lichtpunkt erzeugt werden sind beim ["richtig" fokussierten] Fernrohr - auch beim Galileifernrohr - parallel!) festgelegt. Klar wird das, wenn man sich hier die Skizze ansieht. Da sieht man, dass sich die von jeweils unendlich entfernten Punkten erzeugten Bündel in der Austrittspupille (idealerweise) treffen. Beim Galileifernrohr ist das genauso, hier muss man nur die einzelnen (jeweils von unendlich entfernten Punkten erzeugten) Bündel rückwärts durch das Okular verlängern, dann schneiden diese sich wieder im vom Okular erzeugten Bild des Objektivs.
Die ganze Blendenlehre hat ihren Sinn. Der Optikrechner sollte bei der Korrektur optischer Systeme nicht nur die Objektabbildung beobachten, die Blendenabbildung ist ebenfalls wichtig (hier ein Beispiel zur Erläuterung, warum das wichtig ist).
Übrigens, ein richtig gutes Buch, in dem die klassischen Definitionen der Optik richtig und gut dargestellt sind ist dieses hier.

CS. Frank

ups - da war jetzt Thomas mit den parallelen Bündeln schneller
 
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holger_merlitz

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Austrittspupille im Okular?

Hallo Leute,

ich suche gerade etwas herum und fand diese Stellungnahme, immerhin auf der Zeiss Seite:
Zeiss ABC

Hier steht:

"Das Galilei Fernrohr liefert ohne Umkehrsystem ein aufrechtes und seitenrichtiges Bild. Aus seinem Aufbau ergibt sich, das es keine Zwischenbildebene hat und seine Austrittspupille liegt in der Okularlinse."

Wenn das allgemein der Fall waere, dann waere doch die Angabe "Austritspupillenschnittweite: 7mm" bei diesem Opernglas voellig sinnlos. Ich bin jetzt endgueltig verwirrt und gehe erst einmal schlafen!

Viele Gruesse,
Holger
 

edentate

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Re: Austrittspupille im Okular?

Hallo,
das klingt interessant, wie kommt man aus Deutschland da am besten ran?
Blue Planet akzeptiert anscheinend paypal, aber wie sieht es mit den Versandkosten aus? Auf mails haben die bisher nicht reagiert und telefonisch konnte ich auch niemanden erreichen. Oder gibt es eine bessere Bezugsquelle?
Gruß Heinz
 

Stephan_T

Mitglied
Re: Das 2.3x40

Zitat von ThN:
... AABER: (siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Galileo_microscopy.png ) Da tritt ein paralleles Strahlenbündel (von einem Stern) in das Objektiv ein und ein paralleles (schlankeres) Strahlenbündel aus der Zerstreuungslinse aus und ins Auge ein.

Vielleicht reden wir ja auch an einander vorbei, wenn wir von Strahlenbündeln sprechen. Ich meine dann immer das Bündel, das von einem Punkt im Unendlichen erzeugt wird. Da gilt: Parallel rein (ins Objektiv) - parallel raus (aus dem Okular), egal ob Galilei oder Kepler. ;)

Thomas
Hallo Thomas,

es geht aber bei der Austrittspupille nicht nur um ein paralelles Strahlenbündel, sondern um Alle (aus allen Richtungen des Gesichtsfeldes). Vergleiche doch mal das von dir zitierte Bild mit dem von Frank verlinkten.
Die Bedeutung der Austrittspupille liegt darin, dass sich in ihr alle unterschiedlichen Parallelenbündel der verschiedenen Richtungen schneiden. Deswegen liegt diese AP beim Galilei-Fernrohr wie bei Zeiss genannt in der Okularlinse und ist nicht ptaktisch relevant.
Der auf der Ache des Objektivs eintreffende Strahlengang in dem von dir verlinkten Bild ist für ein auf der optischen Achse positioniertes Auge gar nicht erreichbar, da er weit ausserhalb der Achse aus dem Okular austritt und die Pupille längst nicht mehr treffen würde.
Hier sieht man unmittelbar, weswegen die größe des Objektivs für dir Größe des Gesichtsfeldes beim Galilei-Fernrohr so wichtig ist.

Viele Grüße
Stephan

 

FrankZ

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Re: Das 2.3x40

Hallo Holger,
dann entwirr Dich doch mal. Wie ich schon geschrieben habe, ist die Austrittspupille per (in der abbildenden Optik üblichen) Definition das bildseitige Bild der Aperturblende. Zeichne Dir doch mal die Optik eines Galileifernrohrs auf (eine optische Achse, zwei Striche für die Hauptebenen von Objektiv und Okular, Brennpunkte des Okulars). Dann kannst Du mit einfacher Listingscher Konstruktion das Bild, welches das Okular vom Objektiv erzeugt, bestimmen - und Du wirst sehen, dass das von Zeiss geschriebene nicht mit der allgemein üblichen Definition übereinstimmt. In der Abbildenden Optik wird jetzt übrigens viel Unsinn geschrieben (das Axiomensystem der Abbildenden Optik ist nicht trivial - offenbar unterziehen sich einige Leute nicht mehr der Mühe, dieses zu verstehen). Am besten sind da noch ältere deutsche Bücher über Optik. Das Brockhaus ABC Optik hatte ich schon empfohlen. Ein sehr gutes Buch für Leute mit gutem mathematischen Wissen ist "Die optische Abbildung" von Christian Hofmann, Leipzig 1980, Akademische Verlagsgesellschaft Geest&Portig K.-G. Das Buch ist zwar nur noch schwer erhältlich - es lohnt sich aber danach Jagd zu machen. Hofmann war Mitarbeiter bei Zeiss-Jena und der profundeste deutsche Experte auf dem Gebiet der optischen Abbildung. Sein Buch ist sehr gründlich geschrieben und es ist viel wissenschaftliches Know-how von Zeiss-Jena eingeflossen - es leidet aber etwas unter Druckfehlern.
Übrigens wird in manchen Büchern geschrieben, dass das Auge beim Galileifernrohr die Austrittspupille ist. Das stimmt zwar für das System Fernrohr-Auge (zumindest in den Fällen, in denen die Augenpupille bündelbegrenzend ist, dann ist diese Aperturblende und auf Grund des fehlenden bildseitigen Bildes gleichzeitig Austrittspupille) ist aber streng genommen für das Fernrohr alleine nicht richtig.

CS. Frank
 

ThN

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Re: Das 2.3x40

Hallo Stephan,
vielleicht liegt es auch daran, dass der Begriff "Austrittspupille" mehrfach belegt ist? Man sagt ja oft: das Fernglas xy hat 7mm AP (Austrittspupille) und meint dabei dabei den Durchmesser eines Strahlenbündels, wie es z.B. in guter Näherung durch einen Fixstern geliefert wird. Berechnet (für Kepler-Teleskope) nach der Formel AP = D/V wobei D der Objektivdurchmesser und V die Vergrößerung ist.

Thomas

P.S. Ich muss gestehen, dass ich die Definition von Austrittspupille, wie sie Frank gegeben hat noch nicht verstanden habe: Was ist "das bildseitige Bild der Aperturblende". Also, was heißt zum Beispiel bildseitig und wie kann man die Aperturblende abbilden? Man kann doch nur Dinge abbilden, die sich außerhalb des Teleskops befinden? Sorry, wenn sich das dämlich anhört. ;)
 

Stephan_T

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Re: Das 2.3x40

Hallo Thomas,

ich habe zu dem Thema Optik am meisten aus der Mikrofibel von Klaus Henkel gelernt. Bei der sogenannten "Köhlerschen Beleuchtung" und der differenzierten Abgrenzung von "Luken- vs. Pupillenstrahlengang" wurde für mich deutlich, was da mit Abbildung von Blenden gemeint ist.
Bei den Mikoskopen werden sogar schon vor der Gegenstandsseite (Kondensor und Lampe) bereits optische Abbildungen (insbesondere von Blenden) betrachtet.

Viele Grüße
Stephan
 

FrankZ

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Re: Das 2.3x40

Hallo Thomas,
das hört sich überhaupt nicht dämlich an, sondern ist ne gute Frage (wie ich schon geschrieben habe, ist das alles nicht trivial).
Das Teleskop als ganzes kann natürlich nur Objekte abbilden, die sich ausserhalb befinden.
Die einzelnen optischen Elemente können aber wohl andere Teile des Fernrohrs abbilden, so kann die Okularlinse das Objektiv abbilden. Beim Fernrohr sind die Verhälnisse recht einfach. Der Objektivrand begrenzt für gewöhnlich (von Spezialfällen mal abgesehen) die Apertur und ist Aperturblende und Eintrittspupille.
Komplizierter sind die Verhältnisse z.B. beim Fotoobjektiv. Hier ist die Lamellenblende aperturbegrenzend. Diese Blende kann nun in Strahlrichtung (auf die Bildseite) durch die Linsen, welche sich (in Strahlrichtung) hinter ihr befinden, abgebildet werden. Dieses Bild ist die Austrittspupille (ebend das bildseitige Bild der Aperturblende). Dieses Bild kann sich als virtuelles Bild auch vor der Blende befinden, wenn es durch Elemente mit negativer Brennweite abgebildet wird (die Bilder von Negativlinsen befinden sich als virtuelles Bild vor der Linse, bei Sammellinsen hat man ein reales Bild hinter der Linse - wenn das Objekt weit genug entfernt ist). Da sich beim Fotoobjektiv auch Linsen vor der Blende befinden, können diese die Blende auch abbilden. Dieses Bild ist dann das Objektseitige Bild der Aberturblende - und das wird in der Optik als Eintrittspupille bezeichnet.
Die Blenden (und ihre Bilder) sind für die Korrektur optischer Systeme sehr wichtig, da Blenden die Abbildung mit entscheidend beeinflussen. Deshalb wurde mit der Blendenlehre ein sorgfältig ausgedachtes Modell entwickelt.
Übrigens mit der Fernglasaustrittspupille machst Du einen Denkfehler - schau nochmal hier . Die Austrittspupille ist der Ort, an dem sich die Bündel schneiden. Beim Feldstecher ist das der helle Kreis, den man sieht, wenn man ein Blatt Papier in der richtigen Entfernung hinter das Okular hält (Beispiel hier ) - und das ist nichts anderes als das Bild (und zwar das bildseitige) des Feldstecherobjektivs (zumindest sollte es das sein, Fälle von Billiggläsern, bei denen die Apertur durch zu kleine Prismen begrenzt wird, lassen wir mal aussen vor).

CS. Frank
 

Stephan_T

Mitglied
Re: Das 2.3x40

Zitat von FrankZ:
Beim Feldstecher ist das der helle Kreis, den man sieht, wenn man ein Blatt Papier in der richtigen Entfernung hinter das Okular hält (Beispiel hier ) - und das ist nichts anderes als das Bild (und zwar das bildseitige) des Feldstecherobjektivs (zumindest sollte es das sein, Fälle von Billiggläsern, bei denen die Apertur durch zu kleine Prismen begrenzt wird, lassen wir mal aussen vor).
Hallo Frank und Thomas,

besonders deutlich mit dem Bild wird die Sache, wenn man dabei noch einen Finger kurz vor die Fernglasfrontlinse hält, denn den sieht man dann auch in der Austrittspupille.


Zitat von FrankZ:
Beim Fernrohr sind die Verhälnisse recht einfach.
Ja, desshabl empfehle ich Thomas ja auch, sich mal die etwas komplexere Angelegenheit bei Mikroskopen (Stichwort Köhlersche Beleuchtung) zu betrachten. Da wird dann manche Differenzierung bei der Unterscheidung der Strahlengänge etwas deutlicher und leichter verständlich. Einfachheit kann manchmal eben auch verwirren.

Viele Grüe
Stephan
 

FrankZ

Mitglied
Re: Das 2.3x40

Hallo Stephan,
ja, in der von Dir empfohlenen Mikrofibel steht eine Menge zu Blenden - das kann man sich schon mal durchlesen. Allerdings ist da auch ein gravierender Fehler enthalten. Es wird da behauptet, dass die Objektivaperturblende bei Mikroskopobjektiven nicht körperlich vorhanden ist. Das stimmt so nicht - Miroskopobjektive haben natürlich eine körperliche Aperturblende. Daran ändert auch die Beleuchtung nichts - das Objektiv nimmt auch das volle Aperturbündel auf, wenn die Beleuchtungsapertur kleiner als die Objektivapertur ist - es ändern sich nur die Kohärenzverhältnisse der gesamten Abbildung.
Ich war in meinem letzten Post übrigens auch nicht ganz exakt, ein virtuelles Bild entsteht nicht nur bei Abbildung mit negativen Elementen, auch eine Sammellinse erzeugt ein virtuelles Bild, wenn das Objekt innerhalb der Brennweite vor der Linse steht.

CS. Frank
 
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holger_merlitz

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Re: Das 2.3x40

Hallo Frank,

ich habe ein bischen nachgedacht und bin auch zu einem Ergebnis gekommen :)

Zuerst muss ich Stephan Recht geben: Die Austrittspupille ist beim Keplerfernrohr definiert als engste Einschnuerung des kompletten Buendels von Strahlen, die innerhalb des gesamten Sehfeldes aus dem Unendlichen durch das Instrument laufen und aus der Augenlinse des Okulares austreten. In den Zeichnungen beschraenkt man sich zwar meist auf ein paralleles Buendel, das passiert aber nur aus Gruenden der Uebersicht.

Im Galileifernrohr hat man als Okular aber eine Zerstreuungslinse. Daher ist dieses Buendel von Strahlen jenseits des Okulares stets divergent, es gibt keine Einschnuerung wie beim Keplerfernrohr, weil die Strahlen sich ueberhaupt nicht kreuzen. Daher gibt es ausserhalb des Okulares auch keine Austrittspupille. Vielleicht macht es formal Sinn, die Linse selbst als engste Einschnuerung des Strahlenbuendels aufzufassen und somit als "Austrittspupille" zu definieren, auch wenn es sich hier um keine Abbildung handelt. So gesehen haette Zeiss also recht, die Austrittspupille waere "im Okular". Auf jeden Fall erscheint es unsinnig, beim Galileifernrohr von einem "Eye-relief" oder einer Austrittspupillenschnittweite zu reden. Ich werde mal an United Optics schreiben und eine Stellungnahme erbeten (die ich vermutlich nicht bekommen werde :).

Vielen Dank soweit fuer die Diskussion (die ja eventuell noch weitergeht ...)

Holger
 

ThN

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Re: Das 2.3x40

Danke Holger! Ich glaube, jetzt ist bei mir der Groschen gefallen. Ich habe immer nur den Spezialfall (Stern im Unendlichen) betrachtet. Danke auch an Stephan und Frank für ihre Mühe - die war leider etwas fruchtlos, weil mir da zu viele neue Begriffe um die Ohren geflogen sind. ;

Ich finde die Diskussion sinnvoll (auch wenn sie sich etwas verselbständig gemacht hat), schließlich hört man von Galilei-Geräten wenig und kann sich nicht so recht vorstellen wie sie funktionieren und "was man zu sehen bekommt".

Frage noch: Könnte man nicht solch ein Gerät (kleine Vergrößerung, riesiges Bildfeld) auch als Kepler-Fernglas bauen? Ein bischen wundert mich das - ein Nachteil der Galilei-Teleskope soll doch gerade das kleinere Bildfeld sein.

Thomas
 

holger_merlitz

Mitglied
Re: Das 2.3x40

Hallo Thomas,

klar kann man das auch als Kepler Fernglas bauen. Es waere dann aber weniger handlich wegen der Prismen, und dann wohl nicht mehr fuer die Oper geeignet. An die Astronomen denkt ja scheinbar niemand ...

Holger
 

FrankZ

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Re: Das 2.3x40

Hallo Holger,
Du hast recht, beim Keplerfernrohr hat das austretende Bündel am Ort der Austrittspupille (zufällig) seine engste Einschnürung. Dadurch wird aber nicht der Begriff "Austrittspupille" definiert. Wie es in den optischen Lehrbüchern steht, ist die Austrittspupille ebend das objektseitige Bild der Öffnungsblende. Wenn man diese (in der Optik bisher allgemein anerkannte) Definition zugrunde legt, ist das, was auf der Zeiss-Seite geschrieben steht falsch - da gibt es nichts drumrumzureden.
Natürlich kann man auch Begriffe neu definieren. Man muß sich aber fragen, ob das sinnvoll ist. Ich halte Deine Definition nicht für sinnvoll. Wie Du selbst einräumen mußt, haut diese Definition schon für das Galileifernrohr nicht mehr hin. Nun gibt es aber noch mehr abbildende Systeme (z.B. die hier schon genannten Fotoobjektive und Mikroskope) - wie willst Du da die Austrittspupille definieren? - die von mir oben genannte bisher gebrauchte Definition (die nicht von mir stammt, auf die Idee, das so zu definieren ist Abbe gekommen) funktioniert bei allen abbildenden Systemen (und man sollte in der Naturwissenschaft Definitionen auch so stricken, dass diese möglichst viele Fälle abdecken) - bisher hat man jedenfalls auf Grundlage dieser Definitionen Optiken erfolgreich konstruiert.

@Thomas:
Ich glaube, dass ich gefunden habe, woher die Vorstellung stammt, dass das austretende Strahlenbündel die Austrittspupille ist, hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Austrittspupille steht das bei wikipedia. Das ist so aber im Sinne der Blendenlehre nicht richtig, Pupillen sind in der Optik paraxiale Bilder der Öffnungsblende (bzw. die Augenpupille selbst wird auch als Pupille bezeichnet - damit ist dieser Beriff doppelt belegt). Strahlenbündel sind aber keine Pupillenbilder, sie sind nicht mal Bilder.
Zu Deiner Frage: natürlich könnte man auch Keplerfernrohre mit kleiner Vergrößerung und großem Gesichtsfeld bauen - nur ist die Frage, ob das jemand kauft. Galileifernrohre haben ja einen recht einfachen Aufbau, damit kann man auch solche anspruchsvollen Fernrohre wie das hier besprochene 2.3x40 (relativ) kostengünstig bauen. Bei Keplerfernrohren wäre der Aufwand größer (aufwändigere Okularkonstruktion, Bildumkehr) - dadurch würden diese sicher wesentlich mehr kosten müssen - und wahrscheinlich würde die Dinger dann kaum jemand kaufen.

CS. Frank
 

P_E_T_E_R

Mitglied
Re: Das 2.3x40

Zitat von Thomas:
Könnte man nicht solch ein Gerät (kleine Vergrößerung, riesiges Bildfeld) auch als Kepler-Fernglas bauen? Ein bischen wundert mich das - ein Nachteil der Galilei-Teleskope soll doch gerade das kleinere Bildfeld sein.
Zitat von Holger:
klar kann man das auch als Kepler Fernglas bauen. Es waere dann aber weniger handlich wegen der Prismen, und dann wohl nicht mehr fuer die Oper geeignet. An die Astronomen denkt ja scheinbar niemand ...
Zitat von Frank:
natürlich könnte man auch Keplerfernrohre mit kleiner Vergrößerung und großem Gesichtsfeld bauen - nur ist die Frage, ob das jemand kauft. Galileifernrohre haben ja einen recht einfachen Aufbau, damit kann man auch solche anspruchsvollen Fernrohre wie das hier besprochene 2.3x40 (relativ) kostengünstig bauen. Bei Keplerfernrohren wäre der Aufwand größer (aufwändigere Okularkonstruktion, Bildumkehr) - dadurch würden diese sicher wesentlich mehr kosten müssen - und wahrscheinlich würde die Dinger dann kaum jemand kaufen.
Die von Holger und Frank gegebene Einschätzung ist sicher zutreffend. Dafür gibt es (außerhalb von Astronomie) aus der Sicht der Hersteller bislang wohl keinen Markt.
Aber sowas kann man sich selber bauen!

Hier sind einige mögliche Parameter:

Modell 2 x 14:
Objektivöffnung: ........... 14 mm
Objektivbrennweite: ....... 64 mm
Okularbrennweite: ......... 32 mm
Vergrößerung: .............. 2 x
Okularfeldblende: .......... 27 mm
Wahres Gesichtsfeld: ..... 24°
Scheinbares Feld: ......... 50°
Austrittspupille: ............ 7 mm

Modell 2,5 x 15:
Objektivöffnung: ........... 15 mm
Objektivbrennweite: ....... 60 mm
Okularbrennweite: ........ 24 mm
Vergrößerung: .............. 2,5 x
Okularfeldblende: .......... 27 mm
Wahres Gesichtsfeld: ..... 25°
Scheinbares Feld: ......... 68°
Austrittspupille: ............ 6 mm


Als Okulare kommen dafür z.B. das 32 mm Plössl bzw. das 24 mm Panoptic von TeleVue in Frage, die haben beide eine maximale Feldblende von 27 mm für ein 1,25" Okular. Noch größere Feldblenden in 2" Okularen bringen hier keinen Vorteil, zumal das Ganze schon mit den normalen 1,25" Okularen gegenüber den vergleichsweise mickrigen Objektivlinsen "okularlastig" wird.

Als reine Kepler-Konfiguration liefert sowas ohne zusätzliche Prismen oder Spiegel natürlich eine "astronomische" also verkehrte Bildorientierung. Das würde vermutlich bei der Orientierung am Himmel schon erheblich stören. Da die Größe der Objektivlinsen (im Unterschied zur Galilei-Konfiguration) ausgesprochen bescheiden ist, sollte ein geeignetes Bildaufrichtungssystem eigentlich kein besonderes Problem darstellen. Ich vermute mal eher, dass es reine Marktgesichtspunkte sind, die solche Produkte verhindern.

Darum sollte man sich sowas dann selbst bauen! Das wäre doch ein lohnenswertes und nicht allzuschwieriges Projekt.

Mit freundlichen Grüßen,
Peter

 

FrankZ

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Re: Das 2.3x40

Ja Peter, so etwas könnte man selbst bauen. Bei eBay bietet gerade jemand kleine Achromate mit 14mm Durchmesser und 44mm Brennweite an ( hier - man müsste da nur mal nachfragen, ob die Dinger auf unendlich korrigiert sind). Für ein Gesichtsfeld von 28° brauchst Du einen Feldblendendurchmesser von etwa 22mm. Mit einem 20mm-Okular hätte man dann eine Vergrößerung von etwas über 2-fach. Zur Bildumkehr müsste man ein Amiciprisma in die ca. 40mm zwischen Objektiv und Okularfeldblende (die Okularsteckhülse müsste man entfernen) reinquetschen können, dann hättest Du zwar einen 90°(oder 45°)-Einblick - aber das Bild wäre richtig orientiert. Bleibt nur die Frage - lohnt sich der Bastelaufwand für ein Gläschen mit 2-facher Vergrößerung? - ich würde meinen, für unseren Himmel nicht, wer aber öfter unter wirklich dunklem Himmel in die Milchstraße guckt - dann könnte das sinnvoll sein.

CS. Frank

PS. noch ne Idee, manchmal werden solche Ferngläser bei eBay angeboten, da könnte man die Objektive mit Stutzen entfernen. Wenn man dann passende kleine Achromate sucht, dann könnte man ohne viel Bastelei aus so einem Glas ein Prismenglas mit kleinerer Vergrößerung machen - allerdings dürfte man da in Bereiche kommen, wo es schon Theatergläser mit Prismen gibt (z.B. das Theatis 3,5x15 von Zeiss - hier im Bild 3) - allerdings ist dann die Austrittspupille wieder etwas kleiner.
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:

ThN

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Re: Das 2.3x40

Zitat von FrankZ:
Wie es in den optischen Lehrbüchern steht, ist die Austrittspupille ebend das objektseitige Bild der Öffnungsblende.
Hallo Frank,
Schade - die Beschreibung von Holger erschien mir einfacher. :( "Objektseitiges Bild der Öffnungsblende" verstehe ich immer noch nicht. Könntest du mir die geometrische Konstruktion (Strahlengang) kurz erklären bzw. einen Link schicken, wo das erklärt ist? Wie ein Stern (oder eine Kirchturmspitze) bei einem Teleskop abgebildet wird und wie der Strahlengang konstruiert wird ist mir klar, nicht aber das mit der Öffnungsblende. ;) Vielen Dank für deine Geduld! :applaus:

Thomas

P.S. Mir ist insbesondere nicht klar, was "Objektseitig" bedeutet. Auf der Seite des Objektes (also der Öffungsblende? Was heißt das? Und wodurch wird abgebildet: durch das Okular das im Abstand der Primärbrennweite von der Öffnungsblende steht? Mit den grafischen Veranschaulichungen (Simulationen) die du verlinkt hast konnte ich nicht viel anfangen, zumal da der Begriff Austrittspupille gar nicht vorkam
 

FrankZ

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Re: Das 2.3x40

Hallo Thomas,
das konntest Du ebend auch nicht verstehen, da die Austrittspupille das bildseitige Bild der Öffnungsblende ist (sorry, ich hatte das falsch geschrieben).
Eine Konstruktionszeichnung für das Galileifernrohr siehst Du hier . In dieser Zeichnung ist Ob’ das von der negativen Okularlinse erzeugte bildseitige Bild des Objektivs Ob (ebend die Austrittspupille). Verwirrend ist hier etwas, dass das Bild in Strahlrichtung (in der Abbildenden Optik geht nach üblicher Konvention die Strahlrichtung immer von links nach rechts) vor der abbildenden Okularlinse liegt. Das liegt daran, dass die Okularlinse eine negative Brennweite hat – der bildseitige Brennpunkt F’ liegt vor der negativen Linse (und nicht wie bei einer positiven Sammellinse dahinter).
Das Bild des Objektivs (also der Öffnungsblende) kann man wie folgt konstruieren:
Zunächst ziehe ich vom unteren Objektivrand einen zur optischen Achse parallelen Strahl bis zur Linse (wir nehmen eine dünne Linse an, diese wird durch einen zur optischen Achse senkrechten Strich repräsentiert). An der Linse wird aus dem Parallelstrahl ein Brennpunktstrahl (ein Strahl durch den bildseitigen Brennpunkt F’). Jetzt ziehen wir noch einen Strahl vom unteren Rand des Objektivs (der Öffnungsblende) durch den bildseitigen Brennpunkt der Okularlinse F’. Aus diesem Strahl wird an der Linse ein zur optischen Achse paralleler Strahl. Im Schnittpunkt dieser beiden Strahlen liegt das von der Okularlinse erzeugte Bild des Objektivs Ob’ (ebend die Austrittspupille).
An der Skizze kannst Du auch erkennen, warum die Austrittspupille so wichtig ist. Das Auge blickt durch die Austrittspupille wie durch ein Schlüsselloch (durch die vom Auge ausgehenden gestrichelten Linien dargestellt). Damit begrenzt die Austrittspupille das Sehfeld.
Hier findest Du im Abschnitt 2.3 die Bildkonstruktion für eine Sammellinse (das ist nicht so verwirrend, wie bei der Zerstreuungslinse) - ausserdem sind in dem Skript unter dem Link noch andere Sachen zur Optik sehr gut und einfach dargestellt.
So, jetzt hoffe ich, dass ich bis jetzt alles richtig geschrieben habe - muß jetzt weg und kann nicht mehr korrektur lesen.

Eilige Grüße
Frank

 

FrankZ

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Re: Das 2.3x40

Hallo Thomas,
mir ist ebend im Auto eingefallen, wie ich Dir das Problem mit der Austrittspupille ohne das ganze Theoriezeugs erklären kann - also guckst Du hier, das ist ein Foto von der Okularseite eines Galileiglases. Der helle Kreis im rechten Okular ist ein Bild des Objektivs - und zwar ein Bild deswegen, weil zwischen Kameraobjektiv und Fernglasobjektiv die Okularlinse ist - diese erzeugt ein Bild des Objektivs (das ist so, wie wenn Du eine negative Linse - zum Bleistift ein negatives Brillenglas - in einiger Entfernung vor Dein Auge hältst, dann siehst Du ein verkleinertes Bild der durch die Linse betrachteten Szene). Wenn Du einen normalen ("keplerschen") Feldstecher in einiger Entfernung vor Dein Auge hältst, dann sieht das Bild ähnlich aus. Auch hier siehst Du zunächst (in größerer Entfernung) einen hellen Kreis, als Bild des Objektivs. Wenn Du den normalen Feldstecher jetzt näher an Dein Auge führst, dann wird das Bildfeld immer größer und die Begrenzung des runden Kreises wird znächst unschärfer - irgendwann ist das Bildfeld maximal (wenn Du näher an das Okular rankriechst, wird es wieder kleiner). Wenn das Bildfeld maximal ist, dann liegt das Bild des Objektivs in Deiner Augenpupille und die Begrenzung Deines Gesichtsfeldes ist nicht mehr der abgebildete Rand des Feldstecherobjektivs, sondern die Gesichtsfeldblende des Okulars.
Wenn Du das Galileifernrohr näher an Dein Auge führst, dann wird das Bildfeld immer größer, die Begrenzung wird immer unschärfer. Irgendwann kannst Du nicht mehr näher an das Okular ran, da dein Auge auf dem Oku klebt - Du erreichst also das Bild des Objektivs nicht mit Deiner Augenpupille (da es sich auf der anderen Seite der Okularlinse befindet). Das ist mit der Situation vergleichbar, wenn Du durch ein Schlüsselloch guckst - zunächst wird das Gesichtsfeld immer größer, das Schlüsselloch selbst wird unschärfer - wenn Dein Auge beim Schlüsselloch angekommen ist, dann kommst Du mechanisch nicht mehr weiter, obwohl Du lieber in das Schlüssselloch reinkriechen möchtest um noch mehr zu sehen.
So sieht jedenfalls die beobachtete Realität aus, die ganze Theorie entwickelt nur Modelle, wie man das beschreiben kann (und schafft das mit viel Aufwand und unverständlichen Begriffen meist nur unvollständig :( [das verrät aber kein Physiker :pfeif: - drum sag es nicht weiter ;) ]).

CS. Frank
 

ThN

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Re: Das 2.3x40

Hallo Frank,
das mit dem Schlüsselloch war jetzt gut. Jetzt habe ich ne Vorstellung davon. Ist halt dumm, wenn man solch ein Gerät noch nie in der Hand bzw. am Auge gehabt hat. Ich bin übrigens Mathematiker und geometrische Konstruktionen und Berechnungen sagen mir zu. Ich kann aber die Strahlengänge in deinem Link noch nicht ganz nachvollziehen. Die Abbildung im Wikipedia finde ich etwas leichter verständlich, dafür fehlen da aber auch noch ein paar Linien. Müssen wir aber jetzt nicht diskutieren! Ich werde das mal in Ruhe selbst nachkonstruieren.

Thomas
 

FrankZ

Mitglied
Re: Das 2.3x40

naja, Euch Geisteswissenschaftler muß es ja auch irgendwie geben :Trost: :D :biggrin: :D :biggrin: :D
nix für undumm - nimm mir das jetzt nich übel - ich blödle halt gerne (übrigens: die Mathematiker, die ich kenne, sind alle nette Kerle - und man findet mit denen immer für alle Probleme eine hinreichend befriedigende Lösung).

CS. Frank
 

holger_merlitz

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Re: Das 2.3x40

Zitat von FrankZ:
Hallo Thomas,
das konntest Du ebend auch nicht verstehen, da die Austrittspupille das bildseitige Bild der Öffnungsblende ist (sorry, ich hatte das falsch geschrieben).
Eine Konstruktionszeichnung für das Galileifernrohr siehst Du hier . In dieser Zeichnung ist Ob’ das von der negativen Okularlinse erzeugte bildseitige Bild des Objektivs Ob (ebend die Austrittspupille). Verwirrend ist hier etwas, dass das Bild in Strahlrichtung (in der Abbildenden Optik geht nach üblicher Konvention die Strahlrichtung immer von links nach rechts) vor der abbildenden Okularlinse liegt. Das liegt daran, dass die Okularlinse eine negative Brennweite hat – der bildseitige Brennpunkt F’ liegt vor der negativen Linse (und nicht wie bei einer positiven Sammellinse dahinter).
Das Bild des Objektivs (also der Öffnungsblende) kann man wie folgt konstruieren:
Zunächst ziehe ich vom unteren Objektivrand einen zur optischen Achse parallelen Strahl bis zur Linse (wir nehmen eine dünne Linse an, diese wird durch einen zur optischen Achse senkrechten Strich repräsentiert). An der Linse wird aus dem Parallelstrahl ein Brennpunktstrahl (ein Strahl durch den bildseitigen Brennpunkt F’). Jetzt ziehen wir noch einen Strahl vom unteren Rand des Objektivs (der Öffnungsblende) durch den bildseitigen Brennpunkt der Okularlinse F’. Aus diesem Strahl wird an der Linse ein zur optischen Achse paralleler Strahl. Im Schnittpunkt dieser beiden Strahlen liegt das von der Okularlinse erzeugte Bild des Objektivs Ob’ (ebend die Austrittspupille).
An der Skizze kannst Du auch erkennen, warum die Austrittspupille so wichtig ist. Das Auge blickt durch die Austrittspupille wie durch ein Schlüsselloch (durch die vom Auge ausgehenden gestrichelten Linien dargestellt). Damit begrenzt die Austrittspupille das Sehfeld.
Hier findest Du im Abschnitt 2.3 die Bildkonstruktion für eine Sammellinse (das ist nicht so verwirrend, wie bei der Zerstreuungslinse) - ausserdem sind in dem Skript unter dem Link noch andere Sachen zur Optik sehr gut und einfach dargestellt.
So, jetzt hoffe ich, dass ich bis jetzt alles richtig geschrieben habe - muß jetzt weg und kann nicht mehr korrektur lesen.

Eilige Grüße
Frank
Hallo Frank,

ich kann nachvollziehen, was Du hier konstruiert hast. Man kann sich natuerlich darauf einigen, auch das virtuelle Abbild des Objektivs als "Austrittspupille" zu bezeichnen. Die Austrittspupillenschnittweite waere dann natuerlich negativ. Beim Keplerfernrohr waere dieses Bild reell und haette eine positive Austrittspupillenschnittweite. Die von mir zitierte Definition ist etwas enger und erlaubt es nur, reelle Abbilder des Objektivs als Austrittspupille zu bezeichnen. Ich kann mir vorstellen, dass Deine allgemeinere Definition gewisse Vorteile bei anderen optischen Konstruktionen hat. Das Ergebnis ist fuer die Fernglaspraxis aber dasselbe: Man hat beim Galileifernrohr keine Austrittspupille ausserhalb des Okulars, und folglich auch keine (positive) Austrittspupillenschnittweite.

Viele Gruesse,
Holger
 

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Re: Das 2.3x40

Zitat von ThN:
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Thomas
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FrankZ

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Re: Das 2.3x40

Hallo Holger,
da sind wir uns doch noch einig geworden, ich hatte da sicher etwas zuviel Theorie hier reingebracht - das ist hier aber kein Optikerforum. Deshalb hatte ich den "Schlüssellochpost" (gestern um 23:34 Uhr) hier reingestellt, das kann jeder ohne viel Theorie nachvollziehen. Wenn noch Diskussionsbedarf besteht, dann sollten wir vielleicht auf Basis der da beschriebenen Beobachtungen weiter diskutieren - das bringt sicher den praktischen Beobachter mehr (wer noch über theoretische Fragen diskutieren will, kann mir ja eine PN schicken).

CS. Frank
 
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