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Ergebnisse unserer eigenen Messungen

Wir haben insgesamt 10 Spiegel mit 8 Zoll Öffnung aus unterschiedlichen Materialien und von unterschiedlichen Lieferanten genommen und deren Dichte selbst ermittelt.

So haben wir die einzelnen Parameter gemessen:

 

Gewicht

In Gramm; bis 2 kg auf elektronischer Briefwaage, über 2 kg auf einer Versandwaage

Dicke

In mm; gemessen mit Schieblehre an vier Stellen auf dem Umfang, die vier Messungen gemittelt

Durchmesser 

Mechanischer Durchmesser des Spiegelträgers in mm mit einem Lineal

Dichte

in Gramm pro Kubikzentimeter; Wasser = 1.0

Die Spiegel haben unterschiedliche Brennweiten und damit unterschiedlich viel weggeschliffenes Volumen, was bei der Berechnung mit dem Dichte-Rechner berücksichtigt wird.

Die einzelnen Messungen für die zehn Spiegel, sortiert nach aufsteigender Dichte:

 

Spiegel

Gewicht

Dicke

Durchmesser

Dichte

Taiwan Pyrex Nr. 1

1678

25.00

200.0

2.227

Taiwan Pyrex Nr. 2

1691

25.15

200.0

2.233

US Pyrex Nr. 1

2350

33.47

203.2

2.236

US Pyrex Nr. 2

2350

33.07

203.2

2.243

US Pyrex Nr. 3

2450

34.55

203.6

2.247

Zerodur

2400

33.00

203.0

2.455

Taiwan Fensterglas (kräftig grün)

1848

24.55

200.0

2.500

Synta Float Glas (kräftig grün)

1642

21.12

205.0

2.507

Taiwan BK 7

1878

24.85

200.0

2.509

Taiwan Ultra Plex (klar weiß, Gußwülste am Rand)

1913

25.30

199.5

2.521

 

Die gemessenen Dichten der Pyrexspiegel liegen in einem Intervall von 0.9 Prozent. Alle anderen Materialien (außer Zerodur) sind 12.6 bis 13.5 Prozent schwerer. Die Dichten nach PGO Info sind: Pyrex 2.23; BK7 2.51.

Das von Synta als Float Glas bezeichnete Material und das nicht beschriftete, grüne Material aus Taiwan (hier als Fensterglas bezeichnet) liegen in der Dichte um 0.3% Prozent auseinander. Das ist unter der Meßtoleranz und man kann davon ausgehen, daß es sich um Material gleichen Typs handelt.

Genauigkeit der Bestimmung

Bei den Fehlerangaben in physikalischen Einheiten (0.5mm etc.) handelt es sich um die absoluten Fehler. Der relative Fehler in Prozent errechnet sich aus dem Quotienten absoluter Fehler durch Meßwert mal hunder

Gewicht

Angenommene Genauigkeit der Briefwaage 10 Gramm bei 1600-2000 Gramm Spiegelgewicht (= 0.5 bis 0.6%). Die Versandwaage zeigt 50 Gramm-Schritte, das gibt eine Genauigkeit von plusminus 25 Gramm bzw. plusminus 1% bei ca. 2400 Gramm.

Dicke

Die Schieblehre kann auf 0.05 mm genau abgelesen werden. Durch das Mitteln der vier Messungen auf dem Umfang wird der Fehler maximal halb so groß, d. h. 0.025mm. Bei einer Spiegeldicke von 25mm ist der Meßfehler bei dieser Messung damit nur noch 0.1% und kann vernachlässigt werden.

Durchmesser 

Mit einem normalen Lineal schafft man locker eine Genauigkeit von 0.5mm, was bei 200mm Durchmesser einem Fehler von 0.25% entspricht.

Bei Spiegeln unter 2 kg sind alle gemessenen Parameter auf mindestens 0.5% genau; der Fehler der Dichtebestimmung ist im schlechtesten Fall 1% bzw. plusminus 0.5%. Bei Spiegeln über 2 kg ist der Gesamtfehler maximal plusminus 1.5%.

Unsere Ergebnisse weichen für die leichten Spiegel nur maximal 0.13% von den Angaben in der Literatur ab. Bei den über zwei kg schweren Pyrexspiegeln aus USA (die nur mit der ungenaueren Versandwaage gewogen wurden) ist die größte Abweichung von den Literaturwerten 0.7%. Das zeigt, daß die Fehler recht großzügig angenommen wurden und daß man mit relativ einfachen Mitteln eine Genauigkeit erzielen kann, die 100mal besser ist als für unsere Zwecke notwendig.

 

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