Der Foucault-Test

Bericht über eine Demonstration mit LiveCam und optischer Bank


Am 24. Januar 2003 lud die Astronomische Gesellschaft Bern wieder einmal zu einem Treffen im Rahmen des seit Beginn 2002 regelmässig stattfindenden Praxisforums ein. Auf dem Programm stand eine Demonstration der Foucault‘schen Prüfmethode für Teleskopspiegel. Peter Schlatter wusste in seiner einfach verständlichen Art, das Publikum zu faszinieren und stellte eindrücklich die Empfindlichkeit des Testverfahrens unter Beweis. Selbst die Wärme einer unter den Prüfling gehaltenen Hand erzeugt durch die von ihr aufsteigende Wärme Dichtigkeitsunterschiede, welche das Verfahren als gut sichtbare Schlieren darstellt. So wurde der Test denn auch in der Strömungsphysik für die Visualisierung verwendet.

An dieser Stelle möchte ich Peter Schlatter nochmals für diese eindrückliche Vorführung danken.


Sind Sie an den Hintergründen des Foucault-Tests interessiert? In diesem Falle lesen Sie am besten die (leider nur in Englischer Sprache) vorliegende Einführung in das Thema.

Die folgenden Bilder sollen einen kleinen Eindruck von der Veranstaltung geben.

Diese Bilder zeigen einen Kugelspiegel (Sphäroid) wie er durch das Foucault‘sche Verfahren dargestellt wird. Zur besseren Präsentierbarkeit der Bilder wurde anstelle des menschlichen Betrachters eine Digitalkamera hinter der Messerschneide montiert und das so gewonnene Bild auf eine Leinwand projiziert.

Beim linken Bild wurde mit der klassischen Messerschneide getestet, rechts sieht man den Spiegel, wenn anstelle des Messers ein Ronchi-Gitter eingesetzt wird.

Interessierte Besucher lauschen den kundigen Erläuterungen von Peter Schlatter. Es wird diskutiert und man nimmt die Versuchsanordnung unter die Lupe, welche zuerst auf einem Tisch, später wegen dessen Unstabilität auf dem Fussboden aufgestellt war.

Im Bild links aussen sieht man einen 10" Spiegel, welcher gerade getestet wird.

Bei Parabolspiegeln sieht das optimale Testbild nicht gleich wie bei Kugelspiegeln (Sphäroiden) aus. Die Kurve der Oberfläche flacht vom Zentrum gegen aussen hin stetig ab, der Spiegelradius wächst im gleichen Masse und so gibt es keinen eindeutigen Punkt, in welchem alle Strahlen der Prüflampe wieder zusammentreffen. Die Messerschneide ist somit immer zu nahe oder zu weit entfernt vom eigentlichen Krümmungsradius und es entsteht ein Prüfbild, welches diesen Effekt durch Verdrehen der Hell-Dunkel Zonen zwischen Spiegelzentrum und Rand verdeutlicht. Nur durch genaues Vermessen des Bildes kann ein Urteil über den Prüfling abgegeben werden. Allerdings treten Abweichungen von der Parabelform oder Unsymmetrien ziemlich augenfällig zu Tage.

Prüfbilder zweier Parabolspiegel (Newton Teleskop).

Links das Bild eines Spiegels aus plate-glass. Gut sichtbar ist eine Abweichung (Unsymmetrie) von der vorgeschriebenen Form. Über die Grösse dieser Aberration kann ohne genauere Vermessung aber keine Aussage gemacht werden und der Spiegel kann trotzdem am Stern ein befriedigendes Bild liefern.

In der Mitte sieht man das Prüfbild des gleichen Spiegels. Mit zunehmender Grösse (Öffnung) steigt bekanntlich auch die Anfälligkeit gegenüber Störungen der Luftruhe (Turbulenzen). Dies wurde hier sehr eindrücklich veranschaulicht. Bereits die Körperwärme der herumstehenden Besucher verursachte die gut sichtbare Verwirbelung.

Ein wohl fast perfekter Spiegel zeigte uns das rechte Prüfbild. Sanft von innen nach aussen ineinander übergehende symmetrische hell-dunkel Bereiche lassen auf hohe Qualität schliessen.


Text und Bilder: Hansjörg Wälchli


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Letzte Aktualisierung am 27.01.2003