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Wovon hängt der Offset des Fangspiegel beim Newton Reflektor ab?

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1. Was ist mit dem Begriff Fangspiegeloffset gemeint und wieso sollte man ihn berücksichtigen?

Der Fangspiegel eines Newton Reflektor Teleskops soll mit einem gewissen Offset eingebaut werden. Zunächst einmal die Frage, was damit überhaupt gemeint ist und welchen Sinn es haben soll. Um den Zusammenhang deutlicher werden zu lassen, wähle ich als erstes Beispiel den Strahlenverlauf eines extrem schnellen Newton Teleskops:

Wie beim Newton Reflektor üblich werden die von links einfallenden Strahlen vom Hauptspiegel zu einem Strahlenkegel gebündelt und zurück zum Fangspiegel reflektiert. An diesem werden die Strahlen nach oben aus dem Tubus heraus zum Betrachter geführt. Auf den ersten Blick fällt nicht auf, dass hier irgendwo ein Offset berücksichtigt wurde. Betrachtet man jedoch die zweite Grafik, bei dem lediglich zusätzlich ein zentraler Strahl eingezeichnet wurde, so ist sofort zu erkennen, dass der Fangspiegel um einen gewissen Betrag verschoben wurde:

Da der Strahlenkegel an der Stelle, die dem Okularauszug abgewandt ist, noch breiter ist als der Strahlenkegel an der Stelle, die dem Okularauszug zugewandt ist, muss der Fangspiegel etwas vom Okularauszug weggerückt werden. Zusätzlich muss der Fanspiegel um den gleichen Betrag in Richtung Hauptspiegel versetzt werden, weil die Brennebene sonst nicht mehr konzentrisch im Okularauszug läge. Würde man den Fangspiegel einfach ohne Offset einbauen, so würden Teile des Strahlenkegels am Fanspiegel vorbeigeleitet und den Tubus ungenutzt nach vorne verlassen.:

2. Kann man einfach auf den Fangspiegeloffset verzichten?

Grundsätzlich kann ein Newton Reflektor auch ohne Fangspiegeloffset justiert werden. Die eigentliche Bildqualität wird dadurch nicht beeinträchtigt, aber es kommt zu einer gewissen Vignettierung des Gesichtsfeldes, weil ein kleiner Teil der Strahlen den Fangspiegel verfehlt.

Um diesen Lichtverlust zu vermeiden kann der Hauptspiegel leicht Richtung Okularauszug verkippt werden. Die optische Achse des Teleskops verläuft dann nicht mehr genau parallel zur Achse des Tubus, was in den meisten Fällen keine erkennbaren Auswirkungen hat. Leider hat diese Methode den Nachteil, dass nun die Brennebene nicht mehr genau konzentrisch im Gesichtsfeld des Betrachter liegt. Um auch dieses Problem auszugleichen, muss der Fangspiegel wiederum etwas in Richtung Hauptspiegel versetzt werden.

3. Wovon hängt der Offset des Fangspiegel  ab?

Der Offset hängt in erster Linie Öffnungsverhältnis und der Größe des Fangspiegels ab (näheres bei den Berechnungsmethoden). 

 


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