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Spektren mit Foto-Filtern?

Ernst_Pollmann

Mitglied
Re: Spektren mit Foto-Filtern? Es geht!

Hallo Karsten,
deine Fortschritte in dieser "neuen Materie" sind beeindruckend.
Da Kommentare willkommen sind, hier eine Anmerkung:
mir scheint, dass bei der Wellenlängenkalibration die beiden TiO-Banden auf der roten Seite des Spektrums um ca. 50-80 Angstr. blauverschoben daneben liegen.
Ausserdem wäre ich an deiner Stelle mit der Einfärbung der Spektren vorsichtig. Das sieht zwar optisch hübsch aus, ist aber u.U. irreführend.
Vergleichen wir die jeweiligen Einfärbungen in deinen beiden Darstellungen, so fällt auf, dass diese nicht übereinstimmen. Von der nichtkorrekten Wellenlängenskalierung abgesehen.
Ich hänge zum Vergleich hier ein Star-Analyser-Spektrum des gleichen Sterns (aus der Homepage von Robin Leadbeater) an. Dies könnte dir gewiss bei der Kalibration weiterhelfen.
 

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K_Hansky

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Re: Spektren mit Foto-Filtern? Es geht!

Hallo Ernst,

danke für deine kritischen Hinweise. Wie bereits geschrieben, ist die Spektroskopie noch Neuland für mich und die Lernkurve ist noch steil.

Ich habe die beiden Aufnahmen von Beteigeuze, die ich mit dem Filter gemacht habe, auf meine Homepage geladen:
Bild 1
Bild 2

Der Filter war auch nicht optimal ausgerichtet.

Es ist durchwaus wahrscheinlich, dass ich bei der Wellenlängenkalibrierung einen Fehler gemacht habe. Ich werde wohl einen neuen Versuch starten

Viele Grüße

Karsten

 

Ernst_Pollmann

Mitglied
Re: Spektren mit Foto-Filtern? Es geht!

... hallo Karsten,
wir würden uns freuen, auch über deine neuen Versuche hier erfahren zu können.

Beste Grüße,
Ernst
 

K_Hansky

Mitglied
Re: Spektren mit Foto-Filtern? Es geht!

Hallo,

ich habe heute versuchsweise die Gitterfolie von Astromedia vor der Digiknipse montiert. Mit 1000 Linien/mm ergibt sich eine sehr große Dispersion, so dass der gesamte Chip benötigt wird (Originalgröße über: rechte Maustaste -> "Grafik anzeigen").

Link zur Grafik: http://www.mydarc.de/dl3hrt/tmp/Spektrum%20Na-Hochdruck%20gross.png

Zielobjekt war wieder eine Na-Straßenlaterne. Da ohne Spalt aufgenommen sind die Linien natürlich so breit, wie die Laterne selbst. Sehr schön zu sehen ist die Selbtabsorbtion der Natrium-Linie.

Viele Grüße

Karsten

 
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Ernst_Pollmann

Mitglied
Re: Spektren mit Foto-Filtern? Es geht!

... hallo Karsten,
wegen aktueller Anfragen zu einer Schüler-Facharbeit:
könntest du ein paar weitere Angaben machen, z.B.
- Dispersion in Angstr./mm auf dem Chip
- Brennweite der verwendeten Optik

Vielen Dank im Voraus,
Ernst
 

K_Hansky

Mitglied
Re: Spektren mit Foto-Filtern? Es geht!

Hallo Rainer,

ich bin leider kein Physiker.

Aber schau mal hier (PDF). Dort wird im Zusammenhang mit den Spektren mehrfach darauf hingewiesen.
Ich habe es so verstanden, dass der Natriumdampf unter hohem Druck einen Teil des von ihm selbst ausgesandten Lichtes bei 589nm absorbiert und mit etwas veränderter Wellenlänge wieder abgestrahlt. Dadurch ergibt sich eine "Lücke" bei 589 nm. Die Selbstabsorption steigt wohl mit dem Dampfdruck an.

Vielleicht liest ja hier ein Physiker mit, der das Ganze genauer erläutern kann.

Viele Grüße

Karsten
 
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K_Hansky

Mitglied
Re: Spektren mit Foto-Filtern? Es geht!

Zitat von Ernst_Pollmann:
... hallo Karsten,
wegen aktueller Anfragen zu einer Schüler-Facharbeit:
könntest du ein paar weitere Angaben machen, z.B.
- Dispersion in Angstr./mm auf dem Chip
- Brennweite der verwendeten Optik

Vielen Dank im Voraus,
Ernst
Hallo Ernst,

ich verwende eine alte Nikon Coolpix 4500 und habe im Internet folgende Daten gefunden:

Chipgröße: 1/1.8"
Chipmaße BxH: 7.18mmx5.32mm
Pixel BxH: 2272x1704
Objektivbrennweite: 7.85-32mm

Die Aufnahmen wurden alle mit 32mm Brennweite erstellt. Etwas weiter oben steht ein Link zu zwei Rohbildern von Beteigeuze. Daraus dürfte sich die Dispersion berechnen lassen.
Vielleicht erledigt das ja jemand? Ich muss mir sonst erst noch die Grundlagen anlesen.

Viele Grüße

Karsten
 

K_Hansky

Mitglied
Re:Hama-Spektralfilter / Dispersion

Hallo Ernst,

hier ein paar Aussagen zur Dispersion des Trickfilters. Dazu habe ich eine Rohaufnahme des Spektrums einer Na-Hochdruckdampflampe vermessen und bin zu folgenden Ergebnissen gelangt:

Pixelposition Objekt: 508
1. Pixelposition Na-Linie bei 589nm: 1548
-> Pixelabstand 1040 Pixel
-> Länge auf dem Chip bei Chipbreite 7,18mm: 3,28lmm
-> 0,00558mm/nm bzw. 179nm/mm bzw. 0,566nm/Pixel bzw.

2. Pixelposition Emissionslinie bei 489,2nm: 1389
-> Pixelabstand 881 Pixel
-> Länge auf dem Chip bei Chipbreite 7,18mm: 2,784mm
-> 0,00559mm/nm bzw. 179nm/mm bzw. 0,565nm/Pixel

3. Pixelposition einer Emissionslinie bei 466,6nm: 1335
-> Pixelabstand 827 Pixel
-> Wellenlänge: 827*0,565 = 467,25nm

4. Pixelposition einer Emissionslinie bei 568,8nm: 1514
-> Pixelabstand 1006 Pixel
-> Wellenlänge: 1006*0,565 = 568,4nm

Die Abweichungen liegt unter 1nm, so dass meine Berechnungen zu stimmen scheinen.

Im Netz habe ich folgende Grafiken dazu gefunden (danke nochmals für den Link):
Link zur Grafik: http://ioannis.virtualcomposer2000.com/spectroscope/figs/Calibrated/jpgs/HPS.jpg
Link zur Grafik: http://ioannis.virtualcomposer2000.com/spectroscope/figs/Calibrated/gifs/HPS.gif

Der Kamerachip hat 2272x1704 Pixel. Das Spektrum war waagerecht ausgerichtet. Der Spektralfilter war vor dem Objektiv angebracht. Aufnahmebrennweite war 32mm (maximale Zoomstellung). Ich finde, dass die spektrale Auflösung gar nicht so schlecht ist.

Was ich noch nicht kann, ist die Berechnung der Linienzahl des Filters. Kann mir da bitte jemand behilflich sein?

Viele Grüße

Karsten
 
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Ernst_Pollmann

Mitglied
Re:Hama-Spektralfilter / Dispersion

Hallo Karsten,
herzlichen Dank für die hilfreichen Dispersionsangaben.
Die erzielte Kalibrationsgenauigkeit in deinem Spektrum ist doch sehr befriedigend und ermöglicht in diesen niedrigdispersiven Spektren bereits gut verlässliche Linienidentifikationen.
Deine Informationen werden für die beabsichtigte Facharbeit der Schülerin, von der ich dir berichtete, gewiss hilfreich sein.

Beste Grüße,
Ernst
 

K_Hansky

Mitglied
Re:Hama-Spektralfilter / Dispersion

Hallo,

erst einmal noch ein Hinweis auf einen Tippfehler in meinem letzten Beitrag. Die Wellenlänge für 2. betrug 498,2nm.

Ich habe das Spektrum der Straßenlaterne, welches ich mit der Astromedia-Gitterfolie aufgenommen habe, ausgewertet. Daraus ergeben sich für meine Kamera folgende Werte:
nm/Pixel -> 0,111
nm/mm -> 35,1

Somit passt nur noch ein Ausschnitt von 252nm auf den Chip.

Das Astromedia-Gitter wird mit 1000 Linien/mm angegeben. Im Vergleich zum Hama-Spektralfilter ist das ein Faktor von 5,1. Ich setze einfach einmal einen linearen Zusammenhang voraus, womit sich für den Hama-Filter ca. 200 Linien/mm ergeben. Das wäre mit dem Baader-Gitter vergleichbar. Allerdings ist der Fotofilter nicht geblazed, so dass sich das Licht auf die verschiedenen Ordnungen verteilt.

Falls ich mich irre bzw. irgendwo verrechnet habe, bitte ich um Korrektur.

Viele Grüße

Karsten


 
Re: Spektren mit Foto-Filtern? Es geht!

Hallo Dietrich,
hier zwei binnings des Chromatek Filters im Vergleich zu denen eines Baader Blaze-Gitter vom Jan/Feb 2009, die ich am 6.4. mit meinem Spektroskop-Selbstbau an der Sonne aufgenommen habe.

Natrium Doppellinie, oben Baader Gitter, unten Chromatek Spektralfilter

Link zur Grafik: http://www.sternwarte-habichtswald.de/astromania/galerie/Spektren/so090129-vs-so100406-Na-.jpg






Magnesium-Triplett, oben Baader Gitter, unten Chromatek Spektralfilter

Link zur Grafik: http://www.sternwarte-habichtswald.de/astromania/galerie/Spektren/so090218-vs-100406--mg-1_6.jpg






Das Baader-Gitter hat 207 Linien/mm, das Chromatek dürfte zumindest nicht weniger haben :/
Die Aussagekraft des Vergleichs ist sicher nur begrenzt, weil verschieden Faktoren die Qualität der jeweiligen Aufnahmen beeinflussen. Um das Ergebnis zu verifizieren, müsste ich für beide Gitter unter gleichen Bedinungen mehrere Tests machen. Immerhin scheint die erzielbare Auflösung der Spektren mit dem Spektralfilter von Chromatek eher größer als die des Baader-Gitters zu sein.

Gruß Ralf

 

Luckilucki

Mitglied
Re: Spektren mit Foto-Filtern? Es geht!

Hallo in die Runde,

die Frage nach Bezugsquellen für Cokin Filter kann ich insofern beantworten, dass jeder besser sortierte Fachhändler diese Filter eigentlich im Sortiment haben sollte oder bestellen könnte. Nicht jeder Fotohandel legt sich solche Exoten jedoch ins Regal. Meine letzten Cokin Filter habe ich bei einem Besuch aus Stuttgart von Photouniversal alias Fernrohrland spontan mitgenommen. So oft findet man sie nun wirklich nicht.

Ich habe in den Achtzigern mit diesem Filter ebenfalls mein erstes Sonnenspektrum als Schüler beobachtet. Mein Beobachtungsbuch meint, dazu wären damals lediglich ein Südfenster viel schwarzer Fotokarton, eine mit einem Seitenschneider zerschnittene Rasierklinge, Tesafilm und der Feldstecher meines Großvaters erforderlich gewesen, um das Natrium Doublet visuell sehr gut zu erkennen und einige Linien dazwischen zu identifizieren.

Mit der Objektivspektroskopie und Astrofotografie habe ich mich damals nicht beschäftigt, da ich noch nicht im Besitz einer Nachführung war. Doch gaben Neonlampen der früheren Straßenbeleuchtungen, Feuerwerk, Blitz und Donner auch hervorragende Studienobjekte für fotografische Experimente her.

Der Sternfilter von Cokin sollte der Typ 058 sein und ist demnach immer noch erhältlich. Mein eigenes Exemplar habe ich allerdings seit meinem letzten Umzug noch nicht wieder gefunden. Dieser Filter ist auf der Website von Cokin gelistet.

Liste der Cokin Effekt Filter

Die bei eBay angebotenen Filter könnten sicherlich einen ähnlichen Zweck erfüllen, sehen mir aber eher nach Repliken aus.

Ein Blick in mein Beobachtungsbuch aus Schulzeiten vor mehr als 20 Jahren sagt mir folgendes: Soweit ich es unter meinem Schüler Mikroskop damals abschätzen konnte, hat mein damals verwendeter Filter von Cokin etwa 200 Linien/mm gehabt. Dafür würde ich heute jedoch nicht meine Hand ins Feuer legen. Man sollte es selbst ausmessen.

Wer es etwas effizienter mag, sollte sich besser ein geblaztes Gitter besorgen, das ein Maximum bevorzugt. Kameras, die größere Spektralbereiche überdecken - CCD oder umgebaute Astro Spiegelreflexsysteme, die auch im IR und nahen UV Licht sehen - sind übrigens mit einem Prisma besser bedient. Da sich sogar beim geblazten Gitter die Nebenmaxima als Spektrum zeigen, überdecken sich beim Gitter die benachbarten Spektren wenn der sichtbare Spektralbereich des Detektors zu groß wird. Das gilt vor allem für einfache Gitter. Das ist nun aber eine etwas modernere Einsicht.

Für die Objektivspektroskopie mit dem Teleskop gibt es noch einen anderen Ansatz: Früher hatte man einfache Drahtgitter vor dem Tubus verwendet. Dies habe ich später mit einem 4 1/2 Zöller Newton ausprobiert. Mit diesen Brennweiten (900mm) sind kleinere Dispersionswinkel erforderlich. Hierzu habe ich dünneren Kupferdraht über die Rillen von Gewindestangen (Baumarkt) gezogen, die mit zwei Hölzern verschraubt waren. Es ist etwas schwierig, denn die Gewindestangen verziehen sich unter dem Zug. Aber irgendwie geht auch das.

Und schließlich findet man auch gestanzte Lochbleche im Baumarkt mit regelmäßig angeordneten Löchern, mit denen man allerlei Interferenzexperimente machen kann. Die feineren Lochgitter ergeben sicherlich auch kleine, feine Spektren für die einfache Stellar-Feldspektroskopie. So ein Lochblech dürfte vermutlich das billigste Spektralphotometer hergeben, das man für Geld zu kaufen bekommt. Wer sodann auch über monochromatische Interfernzfilter verfügt (z.B. Astronomik Interferenzfilter) kann mit diesen Lochblechen auch ziemlich präzise Maßstabseichungen des Bildausschnitts durchführen. Da man lediglich die Gitterkonstante (Lochabstand) und die Wellenlänge kennen muss, welche auch immer: Hß, H-alpha oder O-III... Genauer bekommt man seine Brennweite wohl kaum bestimmt. Das ist der Übergangsbereich zwischen Michelson Sterninterferometer, das eigentlich ein Youngsches Sterninterferometer ist, und Gitterspektrograph.

Viel Erfolg beim Experimentieren.

Viele Grüße

Thilo Bauer
 

halbetzen

Mitglied
Re: Spektren mit Foto-Filtern? Es geht!

Hallo Thilo,

Bist du Dir sicher, daß die Cokin-Filter Spektraleffekt Filter sind? Die Musterbilder zeigen eher den Effekt von Sternfiltern. nDie sind aber anders aufgebaut und für Strahleneffekte gemacht.

Es hat sicher früher auch Spektralfilter im Cokin-Program gegeben. Es gibt ab und zu bei ebay Restposten von B+W Spektralfiltern. Geeignet sind aber nur die, die eine Spektralebene erzeugen. Ich habe auch einen der 64 Strahlen macht. Sowas ist aber für Astrozwecke zu weich.

Grüße

Dietrich
 

Luckilucki

Mitglied
Re: Spektren mit Foto-Filtern? Es geht!

Hallo Dietrich,

Danke für Deine Hartnäckigkeit. Nach längerem Suchen muss ich mich nun tatsächlich korrigieren. Doch kann ich nun auch die genaue Bezeichnung des Cokin Spektralfilters beitragen und Deine Frage eindeutig beantworten:

Die genaue Bezeichnung des Filters, mit dem ich arbeitete, lautet: Cokin Diffractor Cosmos B 40.

Ich fand nun auch einen neueren Cokin Star 8 Nr. 058 im Fundus. Er erzeugt in der Tat keine brauchbaren Spektren. So muss auch ich im Moment davon ausgehen, dass auch der bei Cokin gelistete Star 2 Nr. 056 ebenfalls ungeeignet für diesen Zweck sein dürfte. Insofern muss ich meine Vermutung korrigieren.

Es hat den Anschein, dass Cokin diese Spektralfilter gegenwärtig nicht im offiziellen Sortiment auf seiner Website führt. Gelegentlich fand ich heute bei einer neuerlichen Recherche Hinweise auf eine neue Bezeichnung, die ähnlich ist: Cokin Diffractor 040, oder ähnlich. Dies wäre zu prüfen.

Mein Filter hat nun bestimmt seine 30 Jahre auf dem Buckel. Insofern gehe ich von einer Umbenennung aus. Egal ob man diese Filter gegenwärtig neu, gebraucht oder als "Antiquariat" bei dem einen oder anderen Fotofachhändler auftreibt, ein einfacher Test wäre es, den Filter im Laden gegen die Neonbeleuchtung zu halten. Es müssen saubere Spektren rechts und links erscheinen. Die Suche wird vermutlich mit einem recht geringen Anschaffungspreis belohnt. Denn erheblich günstiger als ein offiziell angebotenes Gitter sind sie allemal...

Gruß

Thilo
 
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