Sphäre vs Paraboloid
Hallo Corwin,
Die Sache mit der sphärischen Oberfläche kapiere ich auch nicht so ganz. Da habe ich noch zu wenig Ahnung, kann mich bitte jemand aufklären?
ich will es versuchen.
Stell dir vor daß die Oberfläche deines Spiegels ein Ausschnitt aus der
Oberfläche einer Kugel ist.Diese Fläche läßt sich leicht mit Werkzeugen
herstellen (schleifen und polieren) die ebenfalls kugelflächen aufweisen.
So weit so gut.
Nun hat die Kugelfläche aber ein Problemchen:
Licht welches aus dem Mittelpunkt der Kugel auf die Oberfläche fällt wird
in diesen Mittelpunkt zurückgeworfen.
Das Sternenlicht kommt aber parallel aus den "unendlichen Weiten" bei uns an.
Eine reine Kugelfläche kann es aber nicht in einen Brennpunkt bündeln.
Die Strahlen welche am Randbereich auf den Spiegel treffen schneiden sich näher
am Spiegel als die Strahlen welche in der Nähe der Spiegelmitte auftreffen.
Und diejenigen Strahlen die auf die Zonen dazwischen auftreffen liegen
bezüglich ihrer Brennweite dazwischen.
Der Spiegel hat also keinen idealen Brennpunkt sondern eine "Brennlinie".
Wie stark dieser Effekt ist hängt ab von der Öffnung (Spiegeldurchmesser)
sowie dem Öffnungsverhältnis.
Diese sphärische Aberration wächst zu großen Öffnungsverhältnissen hin
exponetiell an.Ein 114/900er Kugel-Spiegel kann knapp "beugungsbegrenzt"
abbilden,ein 114/450er Kugelspiegel liefert eine Bildschärfe die "unter
aller [zensiert]" ist.
Also muß die sphärische Aberration des kugelförmigen Hauptspiegels irgendwie
kompensiert werden.Man kann vorher einen Fehler möglichst gleicher Größe,
aber mit umgekehrtem Vorzeichen einführen,durch eine Schmidtplatte oder
einen Maksutov-Korektor.
Oder man kompensiert den Fehler nach dem Hauptspiegel,durch ein Linsensystem
nach Jones-Bird zum Beispiel.
Wenn man mit nur einer Fläche sämtliche parallel einfallende Strahlen
auf einen Punkt bündeln will muß mal die Spiegelfläche asphärisieren
(= von der Sphäre abgehen),und zwar einen paraboloiden Spiegel formen.
Leider ist dies Paraboloide Form alles andere als trivial herstellbar.
Jede Ringförmige Zone des Spiegels braucht einen ganz bestimmten Grad
an Deformation.
Die äußeren Zonen weichen am stärksten von der Sphäre ab.
Die Schwierigkeiten soch einen Spiegel in hoher Qualität herzustellen
lassen die Hersteller dann eben nach anderen Wegen suchen die sphärische
Aberration aus dem System zu verbannen.
Leider ist es im Billigbereich aber so daß prinzipiell jeder denkbare
Fehler auch irgendwann einmal auftaucht,manchmal auch mehrere gleichzeitig.
Zusätzlich zu den beiden Flächen (Hauptspiegel und Fangspiegel) des
Parabolspiegelnewtons finden sich hier bei einem 2-linsigen Korrektor
4 weitere Flächen,außerdem müssen diese Linsen ebenfalls perfekt justiert sein.
Was das in der Praxis bedeutet wird klar wenn man sich die Performance
typischer Vertreter wie des seeligen 114/1000ers oder 150/1400er
(wird auch als 150/1300er verkauft) vor Augen führt.
Es gab auch einmal einen 8"f/5 Kompakt-Katadioptischen-Newton von Celestron.
Auch um den war es nach kurzer Zeit auffällig ruhig geworden.Gründe?Siehe oben.
Öffnung ist nicht alles.Wenn du dir das Teil aber trotzdem zulegst poste
doch mal einen aussagekräftigen Erfahrungsbericht.
MfG,Karsten
