Überprüfen meiner Messgeräte

Auch die wiederholte Messung der Pfeiltiefe an meinem neuen Teleskopspiegel ergab einen Wert von 7,3mm. Da der Taschenlampentest einen Kugelradius von 1500mm ergab, müsste die Pfeiltiefe aber bei ca. 7,52mm liegen. Deshalb möchte ich sicherheitshalber einmal systematisch meine Messgeräte und -verfahren überprüfen.

Sphärometer: Ich habe mein Sphärometer bisher nie verwendet um damit direkt die Pfeiltiefe zu bestimmen. Um festzustellen, ob ein Spiegel sphärisch ist genügt es, an verschieden Stellen zu messen. Ein sphärischer Spiegel muss an allen Stellen das selbe Ergebnis zeigen. Um die absolute Pfeiltiefe ermitteln zu können, muss das Sphärometer zunächst an einer vollkommenen Planfläche kalibriert werden. Diese Kalibrierung machte ich an der Rückseite des Spiegels. Anschließend stellte ich an der konkaven Seite des Spiegels eine Pfeiltiefe von 0,74mm fest. Nach der Formel zum Berechnen des Kugelradius in diesem Sphärometer-Artikel

s = (r2 + (hs – h0)) / (2 * (hs – h0))

…ergibt sich mit meinen gefundenen Werten…

r = 48mm
hs = 0,74mm
h0 = 0mm

ein Kugelradius von ca. 1557mm.

((482) +(0.74 – 0)) / (2 * (0,74 – 0)) = 1557,25676

Das Ergebnis (Brennweite 778,6mm) bestätigt in etwa den vorher berechneten Wert (773mm), allerdings hatte ich mein Sphärometer nie für direkte Messungen vorgesehen und bin deshalb nicht sicher, ob die “Beinchen” wirklich mit hoher Genauigkeit in einem Radius von 48mm angeordnet sind. Deshalb möchte ich lieber auch noch ein paar weitere Fehlermöglichkeiten ausschließen.

Lineal: Zur Messung der Pfeiltiefe wird ein Lineal über den konkaven Spiegel gelegt und anschließend der Abstand vom Lineal zur Oberfläche des Spiegels gemessen. Eine Fehlerquelle könnte also sein, dass das Lineal nicht völlig gerade ist. Messungen mit verschiedenen Linealen (Stahl-Anschlagwinkel, Wasserwaage, verschiedene Zeichen-Lineale usw.) ergab aber vergleichbare Werte für die Pfeiltiefe. Ich kann das Lineal daher wohl als Fehlerquelle ausschließen.

Bohrer: Ich messe die Pfeiltiefe, indem ich einen Bohrer mit geeignetem Durchmesser zwischen Spiegeloberfläche und Lineal schiebe und dann mit der Fühlerlehre den verbleibenden Abstand prüfe. Es könnte also sein, dass der hier verwendete 7mm Bohrer nicht genau 7mm dick ist. Eine Messung mit der Mikrometerschraube ergab einen Durchmesser von 6,96mm, die Schieblehre zeigt 6,95mm. Ich hatte die Messschraube gerade in der letzten Woche an einigen Werkstücken mit bekannten Dimensionen und der Fühlerlehre getestet, deshalb halte ich das Ergebnis für plausibel.

Messverfahren: Das Verfahren des Unterschiebens eines Bohrers könnte einen systematischen Fehler produzieren. Der Bohrer kann aufgrund der konkaven Oberfläche des Spiegels nicht ganz genau waagerecht zwischen Spiegel und Lineal geschoben werden. Da die Messung allerdings direkt am Ende des Bohrerschafts durchgeführt wird, kann dieser Fehler eigentlich keinen signifikanten Einfluss haben.

Fazit: Ich gehe einmal davon aus, dass meine Messmethoden in Ordnung sind, und dass der Fehler eher beim Taschenlampentest liegt. Trotzdem werde ich die Pfeiltiefe erst mal nicht weiter vergrößern und der Brennweite in Zukunft noch etwas mehr Aufmerksamkeit widmen.

Beachtlich, übrigens, was sich so alles auf dem Flur ansammelt, wenn ein ATMler dort einen Nachmittag mit einem Spiegel spielt ;-)

Werkzeuge


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