Optiktest anhand von künstlichen Doppelsternen

Will man sein Fernrohr einmal unabhängig von Wetterlage und Luftunruhe auf seine Abbildungsleistung überprüfen, so bietet es sich an, dies mit Hilfe von künstlichen Doppelsternen mit einem definierten Abstand durchzuführen. Ich möchte hier eine einfache Methode vorstellen, bei der dies durch eine Projektion zweier Lichtquellen auf eine Kugellagerkugel geschieht.

Grundvoraussetzung ist natürlich zunächst, daß man über einen möglichst langen, dunklen Korridor verfügt. Dies ist besonders wichtig bei Optiken, bei denen sonst ein relativ kurzer Fokussierweg zum Problem wird (z. B. Newton) und bei Schmidt-Cassegrain-Systemen, die bei kurzen Objektabständen baubedingt Abbildungsfehler zeigen. Weiterhin benötigt man zwei dimmbare Experimentierleuchten, Stativmaterial und natürlich Kugellagerkugeln. Letztere erhält man in jedem Fahrradladen in bestimmten zölligen Durchmessern. (Durchmesser aufschreiben oder mit einer genauen Schieblehre nachmessen!) Die Kugeln sollten schön blank sein, notfalls mit etwas Metallpolitur nach arbeiten, und können auf einem Stück Knetmasse auf einer Stativstange befestigt werden.

Zunächst mißt man den Abstand der Kugel zum Aufstellungsort des zu testenden Teleskops. Die Lichtquellen L1 und L2 werden dann im Abstand von rund 2 m jeweils im gleichen Abstand zur Sichtlinie (optische Achse) aufgestellt. Die Lampen sollten in der gleichen Höhe stehen wie die Kugel, und man richtet das möglichst parallele Lichtbündel auf diese aus.

Der eigentliche Test erfolgt, indem man den scheinbaren Winkelabstand ser beiden Lichtpunkte nun schrittweise senkt und im Teleskop mit ausreichender Vergrößerung beobachtet, ob sie noch getrennt erscheinen. Selbstverständlich muß die Helligkeit der Lampen so eingestellt werden, daß der Zwischenraum nicht überstrahlt wird. Außerdem sollte man alle Quellen ausschalten, die Luftunruhe verursachen könnten (z. B. Heizungen).

Die erreichte Auflösung läßt sich läßt sich leicht durch Winkelsätze herleiten, was ich dem Leser aber hier ersparen möchte! (Die Zeichnung ist natürlich nicht maßstabsgetreu!)

Zeichenerklärung:

B: Punkt, an dem die zu testende Optik aufgestellt ist
L1, L2: Lichtquellen
ß: Winkelabstand der Sterne´, entspricht der Auflösung der Optik
d: Abstand zwischen Optik und Kugel
r: Radius der Kugel
b: Abstand der Lichtquellen zur optischen Achse (senkrecht dazu)
a: Abstanb zwischen Kugel und dem Punkt C (siehe Zeichnung!)

Bei einem Winkel Alpha zwischen Lichtquellen und optischer Achse gilt für ß:

Bei vorliegenden Werten für a und b gilt für ß:

Für alle, die Tipporgien auf dem Taschenrechner hassen, habe ich hier die Erlösung: Den Optik-Test-Rechner!

Es kann aus vier bekannten Größen die fehlende bestimmt werden, alle Ergebnisse werden auf drei Nachkommastellen gerundet, was mehr als ausreichend genau sein dürfte. Es muß unbedingt beachtet werden, dass die angegebenen Dimensionen eingehalten werden, und dass bei Dezimalbrüchen ein Punkt anstatt eines Kommas gesetzt wird! (Ansonsten kommt es zu falschen Ergebnissen ohne eine Fehlermeldung!)

Rundungsfehler sind nicht auszuschließen, liegen jedoch weit unter 1%.

 

2r (Durchmesser der Kugel) in Millimetern
d  (Abstand zwischen Kugel und Teleskop) in Metern
a  (siehe Zeichnung!) in Zentimetern
b  (Abstand beider Lampen zur optischen Achse)  in Zentimetern
ß  (Winkelabstand der "Sterne") in Bogensekunden


 

 

Die Leistung eines Teleskops hängt natürlich von der Öffnung und der Qualität ab. Sie kann auch stark durch falsche Justierung und Abbildungsfehler verringert werden. Informationen zu diesem Thema gibt es auf der Homepage von Dr. Wolfgang Strickling. Außerdem findet man dort noch eine andere Methode zum Fernrohrtest.

Letztes Update am 25.07.2004 durch Dirk Walther.

[Disclaimer]