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:

SpiegelGewicht Dicke Durchmesser Dichte
Taiwan Pyrex Nr. 1167825.00200.02.227
Taiwan Pyrex Nr. 2169125.15200.02.233
US Pyrex Nr. 1 235033.47203.22.236
US Pyrex Nr. 2 235033.07203.22.243
US Pyrex Nr. 3 245034.55203.62.247
Zerodur 240033.00203.02.455
Taiwan Fensterglas (kräftig grün) 184824.55200.02.500
Synta Float Glas (kräftig grün) 164221.12205.02.507
Taiwan BK 7 187824.85200.02.509
Taiwan Ultra Plex (klar weiß, Gußwülste am Rand)191325.30199.52.521

 

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.