Der Strehl, bzw. die Definitions-Helligkeit, gibt an, wieviel Prozent des ankommenden, meist 
parallelen Lichtbündels innerhalb eines Abbildungs-Kreises, des sog. Airy-Scheibchens bzw. 
Beugungs-Scheibchens gesammelt werden, bzw. im ersten Beugungs-Ring verschwindet, also 
die Energie-Konzentration innerhalb und außerhalb dieses Scheibchens. Beugungs-begrenzt 
wäre es, wenn 80% der ankommenden Lichtstrahlendavon innerhalb dieses Airy-Scheib-
chens konzentriert wären. Man nennt dies Rayleigh Kritierium bzw. Limit. Der Sachverhalt wird 
u.a. in "Tipps und Tricks für Sternfreunde", S 14-18 ff eingehend beschrieben, oder in "Reflecting 
Telescope Optics II" 349 ff und sicherlich in noch anderen einschlägigen Fachbüchern bzw. im 
Internet.

Nun neigen Amateur-Astronomen dazu, die Strehl-Diskussion einseitig dahingehend zu 
verschärfen, daß sie nur noch Spiegel akzeptieren, mit mindestens 0.95 Strehl, obwohl das 
Rayleigh-Kriterium sagt, daß es  ausreichend wäre, wenn 80% im Airy-Scheibchen landen, das 
wären L/4 PV wave oder L/14 RMS wave oder ein Strehl von 0.80. Wie Sinnvoll diese Strehl-
Diskussion vor dem Hintergrund der Flächen-Rauhheit ist, habe ich bereits oft deutlich gemacht. 
Einen weiterer Aspekt möchte ich über die fehlerhafte Justage einführen, inwieweit diese den 
Strehl-Wert in den Keller gehen läßt, und schließlich die Frage, wieviel Genauigkeit braucht ein 
Fangspiegel. Die Ergebnisse sind alle mit dem  Optical Design Programm ZEMAX gerechnet und 
erstellt worden.

Ich bin von einem Standard-System ausgegangen, also ein 10-Zoll Newton-Spiegel f/5

01. Der 250/1250 Newton ist perfekt auf der Achse

Links das von ZEMAX gezeichnete Layout des optischen Systems Nweton, rechts der Scale 10  micron, 
der zugleich die Größe des Airy-Scheibchens für ein solches System mit 0.00671 mm bzw. 6.71 mircron 
angibt. Bei einem perfekten Strehl von 1.0 werden also alle Strahlen dieses perfekten Newtons weit unter 
ca. 6  mircron vereinigt, und damit der Grund, warum ein Newton auf der Achse wirklich das beste Gerät 
ist, wenn man einen möglichst kleinen Fangspiegel für dieses System wählt. Er übertrifft noch locker einen 
Refraktor, jedoch nur auf der optischen Achse. Im Feld wird der Newton schnell unbrauchbar, oder aber, 
der Newton ist nicht exakt justiert, und das ist in vielen Fällen wahrscheinlicher.

02. Geringe Abweichung - große Wirkung

 Das Problem beginnt damit, bei einem Newton-Hauptspiegel genau die Mitte zu finden. Unter der Annahme, 
daß die Rotations-Achse des Spiegel-Trägers aus Glas zugleich die optische Achse ist, setze ich also den 
Hauptspiegel auf einen Drehteller, sorge für Rundlauf des Glaskörpers, und schreibe schließlich mit einem 
permanent Folien-Stift einen 4 mm Durchmesser Kreis auf die Hauptspiegel-Mitte, um mit dem Justierlaser 
genau die Spiegelmitte zu haben. Die endgültige Justage wäre ohnehin am Stern durchzuführen. (Eine genaue Justieranleitung findet  man auf meiner Homepage http://rohr.aiax.de/ ) 
ZEMAX hat mir nacheinander folgende Fälle simuliert: 

eine Abweichung von der optischen Achse von nur 1 mm.
eine Abweichung von der optischen Achse von nur 2 mm.
eine Abweichung von der optischen Achse von nur 3 mm.

03. Die "Sieb-Löcher" sind gleichmäßig verteilt

Bei immer gleichem Airy-Scheibchen und bei einer regelmäßigen Verteilung der einzelnen Lichtstrahlen zeigen 
die Spot-Ergebnisse, wo sich die Lichtstrahlen in der für einen Newton so typischen Koma-Figur  verteilen: 
Es findet wohl eine bestimmte Konzentration im Kern statt, aber ganz schnell wird bei einer minimalen 
Dejustierung der Newton unbrauchbar. Diese Feststellung gilt jedoch auch für das Feld außerhalb der Achse. 
und vor allem für die kurzbrennweitigen Newton-Syteme, nicht so sehr für die f/8 bis f/10 Systeme.

04. Die Bedeutung der richtigen Justage beim Newton:

Ein Sternfreund hätte beispielsweise den perfekten Newton mit einem Strehl von 1.00 bei einem 
PV-Wert von ca. L/40 wave, wie unlängst ein Spiegelschleifer selbstsicher behauptete. Dieser Spiegel 
ist perfekt gelagert, bereits eine neue Fehlerquelle, aber lassen wird das einmal, dieser Spiegel ist perfekt
temperiert,  auch das soll jetzt keine Rolle spielen, aber dieser Spiegel ist wegen eines wackligen Okular-
auszuges oder anderer mechanischer Unzulänglichkeiten um jeweils 1 mm, 2 mm oder 3 mm von der 
optischen Achse entfernt, also dejustiert. Dann geht der Strehl signifikant in den Keller, wie die obere 
Übersicht zeigt. Bei "Field" erkennt man den Abstand von der optischen Achse, also die Dejustierung. 
Die Wellenlänger war mit den üblichen 550 nm angenommen, weils unser Auge so will. "Peak to Valley" 
und alle anderen Werte  kann man aus der jeweiligen Tabelle entnehmen. 
Fazit daraus: Wenn ein 0.95 Strehl Spiegel nicht ganz exakt justiert ist, dann sind die 0.95 Strehl regel-
recht für die Katz. Bei 1 mm sind es nur noch 0.89 Strehl bei 3 mm nur  noch beachtliche 0.35 Strehl 
usw. An alle Strehl-Jäger die eindeutige Botschaft, jagt ihr vielleicht einer Chimäre  hinterher? Oder 
einfacher: Leute justiert eure Newtons exakt. Abschließend am Stern. Also erst den Fangspiegel 
mit'm Laser auf die Hauptspiegel-Mitte und dann über den Hauptspiegel zurück in den Ursprung, den 
Rest am  Hauptspiegel über einen zentrierten und roations-symmetrischen Stern im Okular.

05. Fangspiegel-Fehler L/4 wave / Fangspiegel-Fehler L/2 wave

Wollen wir hoffen, daß sowohl Hauptspiegel wie Fangspiegel druckfrei gelagert sind, also nicht verspannt! 
Dann ist noch unklar, wie gut bzw. schlecht denn der Fangspiegel überhaupt sein darf? Man bekommt 
nämlich über den Fangspiegel Astigmatismus hinein, wenn der nicht ganz genau eben  ist. Er hat dann
einen Radius in der Gegend von 2.000.000 mm bis 5.000.000 mm Also habe ich hier zwei 
Fälle simuliert:

Der Fangspiegel weicht für die optisch wirksame Fläche um 1/8 Lambda von der Oberfläche ab, oder 
L/4 wave. Dann ginge der Strehl von 1.00 auf den Wert von ca. 0.99 Strehl.

Der Fangspiegel weicht für die optisch wirksame Fläche um 1/4 PV Lambda von der Oberfläche ab, oder 
L/2 PV wave. Dann ginge der Strehl von 1.00 auf den Wert von ca. 0.93 Strehl.

Auch das wäre noch verdächtig nahe am eingangs erwähnten Strehl von 0.95

Fazit: Ein nicht ganz perfekter Fangspiegel ist leichter zu verschmerzen, als eine fehlerhafte Newton-Justierung.
Der Einfluß eines dejustierten Newton-Systems ist viel gravierender, als ein nicht ganz perfekter Planspiegel, 
oder ein nicht ganz perfekter Hauptspiegel. Von allen anderen Problemen der Lagerung, Thermik, Rauhheit etc. 
mal gar  nicht zu sprechen. Vielleicht hilft ja dieser einmal andere Bericht, diese Diskussion ein bißchen auf die 
Füße zu stellen. Siehe auch http://www.astro-foren.de/showthread.php?p=20887#post20887
 

               Herzliche Grüße

               Wolfgang Rohr