Forum der Vereinigung der Sternfreunde

Hallo,
Ich bin Physikstudentin und arbeite gerade im Rahmen eines Praktikums/Bachelorarbeit an einem Projekt, wo ich mir fuer einen bereits bestehenden Aufbau an einem Teleskop ein Instrument zur Spektroskopie ueberlegen soll. Dabei soll es wohl ein Transmissionsgitter oder Grism werden.
Da der Aufbau bereits besteht und ein groesseres, teureres Projekt ist, muss ich mich mit den vorhandenen Bedingungen arrangieren. So ist es beispielsweise nicht immer moeglich, eine Kalibrierungslichtquelle vor der Beobachtung zu verwenden, und der Platz fuer das Instrument ist sehr beschraenkt.
Daher wollte ich von theoretischen Rechnungen ausgehen.
Aktuell mache ich noch Vorversuche mit nur einem Transmissionsgitter (geblazet auf 1. Ordnung, 100 Linien pro mm (ja ich weiss das ist sehr wenig aber sonst passt das Spektrum nicht mehr auf den Sensor)), einem Objektiv mit 85mm Brennweite und einem CCD Sensor mit 1024*1024 Pixeln mit je 14um Laenge. Fuer die Kalibrierung habe ich mit Gittergleichung und geometrischen Betrachtungen rumhantiert und mir daher Formeln hergeleitet.
Nun muss ich aber feststellen, dass meine Ergebnisse Quatsch sein muessen, so sind die Farben der Sterne in voellig falschen Bereichen.
Ich habe versucht zu recherchieren, denn eigentlich mache ich da ja gar nichts so weltbewegendes und neues und wuerde erwarten, dass dies schon viele andere vor mir gemacht haben, doch finde nichts. Ueberall wird durch Kalibrierungsquellen kalibriert.
Hat zufaellig hier jemand Erfahrung mit sowas oder Tipps wo ich etwas darueber finde? Ich waere unendlich dankbar dafuer!

Noch ein paar Infos wie ich vorgegangen bin: Ich habe die Gittergleichung genommen sowie den Tangens aus Brennweite und Abstand des betrachteten Punktes von der Mitte auf dem Schirm. Auch habe ich bedacht, dass die Sterne nicht exakt in der Mitte des Sensors sind und ich also vor Auftreffen auf das Gitter einen schraegen Winkel habe, der meinen Gangunterschied vergroessert. Alles zusammengewuerfelt ergibt eine laengere haessliche Formel, die ich gerne vergleichen wuerde mit irgendwem, der das schon einmal gemacht hat.
Weiterhin relevant koennte sein, dass ich sowohl die Absorbtion durch die Atmosphaere als auch Dinge wie die Quanteneffizienz des Sensors schon bedacht habe, doch trotzdem bleiben einige Spektren zu weit im Blauen, andere zu weit im Roten ohne mir ersichtliches System.

Hat hier jemand einen Tipp? Ich wuerde mich wirklich sehr freuen, da ich hier langsam bei meiner Fehlersuche verzweifle.
Liebe Gruesse,
Maria

Hallo Maria, hast Du hier mal reingeschaut? http://www.springer.com/de/book/9783662445341 Du findest dort alle relevanten Rechnungen. An welcher Uni studierst Du?
Gruß, Thomas

Hallo Maria,
kannst Du Deinen Aufbau in einer Skizze erläutern?
Viele Grüße
Christian

Hallo,
Vielen Dank fuer die schnellen Antworten!

Ueber das Buch bin ich bislang nicht gestolpert, aber ist direkt mal runtergeladen und werde ich mir dann gleich ansehen! (Update: Das Buch ist zwar ein super Tipp und enthaelt viele Infos, die ich in den letzten Monaten muehevoll anderweitig zusammensuchen musste, doch Berechnungen die ganz genau zu meinem Problem passen und weit genug gehen, also wirklich eine Kalibration der Pixel liefern, sehe ich gerade nicht)
Ich studiere and der Universitaet Koeln, allerdings bin ich gerade fuer dieses Forschungsprojekt im Silicon Valley.

Da es recht unkompliziert ist hier kein Bild sondern eine Beschreibung vom Aufbau:
Ich habe ein Gitter (durch Anbringen in passende Filterringe) auf mein Objektiv geschraubt, dahinter wiederum ist der Sensor. Also recht simpel, Gitter, dann direkt dahinter Objektiv, dann Sensor.
Reicht das als Erlaeuterung?

Viele Gruesse,
Maria

Hallo Maria,

Du nutzt also ein Objektivgitter wie den StarAnalyzer ohne Kollimator. Es ist richtig, dass unser Buch diesen Fall nur indirekt diskutiert (Kap. 262, S. 58 - The Necessity of a Collimator) und zeigen dort, dass diese Technik nur bei niedrigauflösender Spektroskopie hinreichende Ergebnisse liefert. Sie wird eigentlich auch nur von Amateuren genutzt (Du bist die Erste aus der Profi-Domain). Das Buch diskutiert eigentlich nur den Fall des parallelen Lichteinfalls auf das Gitter. Vielleicht mal was für eine 2te Auflage…

Zum StarAnalyzer gibt es hier viele Informationen und Ergebnisse. Statt einer instrumentellen Kalibrationsquelle wird in diesem Fall das Zielobjekt genutzt indem man den Abstand zwischen 0ter Ordnung und einer Linie (i.d.R. Wasserstoff) auf dem Chip abzählt. Unsere StarAnalyzer-Freaks werden hier berichten können.

Köln, aha! Ich wohne in Köln und unser Observatorium (STScI.de) steht nicht weit entfernt. Ich frage mich gerade, ob wir beizeiten vielleicht mal ein kleines Kolloquium mit ein paar Kollegen der Region durchführen sollten...

Ciao, Thomas

Hallo,
sehe ich das richtig? Das Licht der Sterne fällt parallel auf das Gitter, während das Kalibrationslicht divergiert. Vermutlich im selben Winkel wie später das Licht vom Teleskop.
Wenn meine Annahme stimmt, kannst Du die Gittergleichungen vergessen. Die behandeln nur parallel einfallendes und auch parallel ausfallendes Licht, wobei beim ausfallenden Licht der Winkel von der Wellenlänge abhängt. Das ist letztlich ein eindimensionales Beugungsproblem.
Hier helfen wahrscheinlich nur die Beugungsgleichungen von Fresnel oder von Kirchhoff (z. B. Max Born und Emil Wolf, Principles of Optics oder Sommerfeld, Vorlesungen über theoretische Physik Bd. IV), wobei man zweidimensional rechnen muß.
Ich habe mal versucht ein ähnliches Problem zu lösen. Ich wollte die Auflösung vom Staranalyser http://www.patonhawksley.co.uk/staranalyser.html rechnerisch verbessern und bin an der Numerik gescheitert.
Ich wünsche Dir aber trotzdem viel Erfolg.
Viele Grüße
Christian

Hallo Christian, bei Maria's Beispiel kann das Licht der Sterne nicht parallel auf das Gitter fallen. Sie nutzt keinen Kollimator. Klaus und ich haben die Gittergleichung bei unserer Herleitung der Abbildung 2.28 in Kapitel 2.6.2 durchaus gebrauchen können. Eine wellenoptischen zweidimensionalen Betrachtungen ist hier m.E. nicht nötig. Die Dispersion erfolgt ja auch nur in eine Richtung. Schon mit wenigen Beispielstrahlen unterschiedlicher Einfallswinkel bekommt man einen Eindruck davon, was passiert. Oder man nimmt unsere Gleichung in dem Kapitel: .
Gruß, Thomas

I've already suggested "Astronomical spectroscopy for Amateurs" as a source of information on both gratings and grism configurations....
http://www.springer.com/gp/book/9781441972385

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" Astronomical Spectroscopy for Amateurs" - Springer

Hallo Maria,

wenn ich Deinen Aufbau recht verstehe, verwendest Du einObjektivgitter 100L/mm mit einer Kamera mit 85 mm Brennweite. In diesem Fall (Teleobjektiv) hast Du einen praktisch linearen Wellenlängenverlauf auf der CCD (+/- 1 Pixel). Ich habe den Fall durchgerechnet für Deine Daten (1024x1024 CCD mit 14 mu Pixel) für einen Laser mit einer Wellenlänge von 400nm mit verschiedenen Einfallswinkeln. Die Punkte stellen die verschiedenen Ordnungen dar. Mit dieser Methode kalibriere ich meine Spektren. Zur Kalibrierung verwendest Du als Nullpunkt die Nullte Ordnung und mit einer bekannten Linie kannst Du die Dispersion kalibrieren. Dazu eignen sich beispielsweise A-Sterne mit gut sichtbaren Wasserstoff Balmerlinien.
Bei kürzerer Brennweite musst Du die Nichtlinearität der Dispersion berücksichtigen, wie in diesem Beispiel eines Meteorspektrums: Dieses Meteorspektrum wurde von Koji Maeda in Japan aufgezeichnet (Das Bild gewann nebenbei den ersten Preis im Fotowettbewerb der Internationalen Meteorkonferenz 2016 in Holland). Deutlich sichtbar ist die nichtlineare Dispersion bei der kurzen Brennweite und dem höher dispergierenden Gitter (600 L/mm). Die Dispersion variiert sowohl in x- als auch y-Richtung auf der CCD. Diese Spektren können aber durch eine orthographische Transformation linearisiert werden: Details zur Methode und zu diesem Spektrum findest Du in:
http://www.meteorastronomie.ch/images/2 ... MC2016.pdf
sowie:
http://www.meteorastronomie.ch/images/M ... 4_2015.pdf
In Deinem Fall sollte das aber nicht nötig sein. Im Falle des Grism wird die Sache komplizierter durch die nichtlineare Dispersion des Prismas. Dieses sollte aber in deinem Fall nicht notwendig sein. Wichtig ist, dass das Gitter senkrecht zur optischen Achse der Kamera montiert ist, sonst wird es kompliziert.

Ich hoffe, dies trägt etwas zum Verständnis des Objektivgitters bei.

Gruss, Martin

Hallo Thomas,
da die Sterne praktisch unendlich weit entfernt sind, sind die Lichtstrahlen parallel, falls ich Maria richtig verstanden habe. Das erste optische Element im Strahlengang ist das Gitter.
Viele Grüße
Christian

Hi Christian, ganz am Anfang schreibt Maria "...wo ich mir fuer einen bereits bestehenden Aufbau an einem Teleskop ein Instrument zur Spektroskopie ueberlegen soll." Warten wir mal, was sie sagt. Die hat gerade 9 Stunden Zeitverschiebung.

Hallo,
Und erneut Danke fuer all die Antworten! Ja die Zeitverschiebung erschwert ein schnelleres Antworten meinerseits, sorry.

Also, tatsaechlich ist in meinem aktuellen Aufbau das Gitter das erste optische Element. Ich glaube mein erster Post hier war vielleicht nicht eindeutig genug - es geht insgesamt um ein Teleskop und da eventuell ein Grism, aktuell mache ich jedoch noch Vorueberlegungen und Versuche mit einem einfacherem Aufbau um dann spaeter zu schauen was fuer das Teleskop am besten ist. Und mein aktueller Aufbau ist einfach ein Gitter auf die Kamera geschraubt - tatsaechlich so aehnlich wie der StarAnalyzer 100, die verwenden sogar Gitter des gleichen Herstellers wie mein Gitter.
Ich habe ausserdem gerade gemerkt, dass die Daten in meinem ersten Post etwas falsch waren - ich habe Pixel von 14um bei einer Kamera mit Brennweite 135. Ich habe einen zweiten Aufbau mit den 85um aber da sind die Pixel 13um. Entschuldigt den Fehler, allerdings sollte es fuer das grundsaetzliche Problem nicht weiter relevant sein.

Ich hab das jetzt so gerechnet, dass die Strahlen eines Sterns sehr wohl parallel sind - sie kommen doch aus dem Unendlichen. Dann treffen sie auf das Gitter wo die Gittergleichung gilt. Erst danach sind sie nicht mehr parallel und werden entsprechend von Objektiv und Sensor abgebildet. Habe ich hier schon einen Denkfehler?

Danke fuer die Idee der Kalibrierung mit der 0. Ordnung und einer Linie - die Idee ist natuerlich sinnvoll, aber genau das ist was ich leider nicht nutzen kann. Zum einen ist mein Spektrum verzerrt, da meine Sterne nicht genau mittig sind und daher schraeg auftreffen, zum anderen sehe ich gar nicht so viele Linien und kann sie nicht eindeutig zuordnen. Ausserdem suche ich nach einer allgemeineren Loesung des Problems, da das Instrument spaeter einmal ja hoffentlich auch fuer voellig neue Untersuchungen unbekannter Sterne genutzt werden soll, wo man dann gar nicht weiss welche Linien es hat.

Ich packe in den Anhang mal eine Excel-Tabelle mit Berechnungen. Die Daten mit orangener Ueberschrift sind meine Messdaten, das mit gelber die benutzten weiteren Werte. Ignoriert den Rest. Ist vermutlich etwas unuebersichtlich und vor allem sind die Formeln etwas komplizierter und beruhen auf tagelangen geometrischen Rechnungen, ich weiss daher nicht ob irgendwer damit ueberhaupt was anfangen kann, aber zumindest sieht man da grob, dass ich tatsaechlich so aehnliche Formeln wie bisher erwaehnt benutze.
Es handelt sich bei den Daten um eine Messung mit dem 135mm Aufbau und der beobachtete Stern ist Polaris.
Noch nicht eingerechnet sind die Quanteneffizienz der Kamera oder die Atmosphaerenabsorbtion, doch wird das wohl das Ergebnis eher noch weiter ins Infrarote ziehen was offensichtlich Quatsch ist. Auch brauche ich ja erstmal eine richtige Kalibrierung, um diese Sachen einzurechnen.

Faellt euch irgendwas auf wo mein Denkfehler ist? Gibt es etwas was ich naeher erlaeutern sollte?
Vielen Dank uebrigens fuer die Hilfe, ich weiss das sehr zu schaetzen!
Sonnige Gruesse aus Kalifornien, Maria

Hallo Maria,
dann benutzt Du also keine Kalibrationslampe, sondern einen Stern. Das ist schon richtig, sofern Lichtstrahlen ein und derselben Wellenlänge betrachtet werden. Ich verstehe allerdings eins nicht: In der Graphik in der Exceltabelle sieht es so aus, als ob die 0-te Ordnung auf Pixel 0 liegt. In den gelben Zellen wird aber 1005 angegeben. Kann es sein, daß da etwas nicht stimmt?
Ein Objektiv mit f = 135 mm sollte keine nennenswerte Verzeichnung haben. Oder benutzt Du einen Anamorphot?
Viele Grüße
Christian

Hallo Maria,

ich denke, Du musst das Spektrum bsser ausmessen, die Sprünge darin sind wohl Messfehler. Mit etwas Mühe kan ich zwei Absorptionslinien erkennen, die man Fraunhofer A und B zuordnen könnte.
Pixel Linie lambda
1004 0 0
280 B 686.7
202 A 759.3
Damit ergibt sich eine Dispersion von 0.95 nm/Pixel
Mit der Gittergleichung gerechnet, für F = 135 mm, 100L/mm, Beta = 0 und 14 mu Pixel erhält man 1.04 nm/Pixel. Wie bereits erwähnt, darf man bei dieser Brennweite vorerst linear rechnen (zumindest bis man die Linien identifiziert hat). Der Unterschied kann von der Brennweite, der Pixelgrösse oder der Linienzahl kommen.
Polaris, als F-Stern hat leider keine ausgeprägten Absorptionslinien.
Ausserdem fehlen die kürzeren Wellenlängen im Spektrum, handelt es sich um eine Farbkamera? Mit welcher Software hast Du das Spektrum aufgenommen?
PS: die Berechnung von arccos für kleine Winkel ist ungenau!

Gruss, Martin

The attached spreadsheet TransSpecV3 may be of assistance.

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" Astronomical Spectroscopy for Amateurs" - Springer

Hallo,

Christian: Ja genau, das ist eben genau das Problem, dass ich keine Kalibrationslampe nutzen kann, sondern direkt Sterne abbilde. Die Graphik die da schon ist ist nicht Pixel gegen Counts, sondern schon Wellenlaenge gegen Counts. Dabei ist die 0. Ordnund entsprechtend bei 0nm. Von den Pixeln her ist die 0. Ordnung tatsaechlich weiter in der Mitte, wie auch an den Messwerten (die ersten beiden Spalte) erkennbar. Und es handelt sich um ein gewoehnliches Objektiv, die Verzerrung meinte ich auf das Spektrum bezogen und daher kommend, dass mein Stern unter einem Winkel und nicht ganz mittig auftrifft. Das verzerrt mein Spektrum quasi.

Martin: Die kleinen Wellenlaengen fehlen, weil ich ein Ueberlappen der Ordnungen verhindern wollte und daher einen Filter bis 550nm eingebaut habe. Aufgenommen ist das Spektrum in der Wueste, daher sollte es eigentlich recht gut sein. Aufgenommen ist es mit MaximDL Pro.
Wie kommst du auf die Zuordnung der Linien? Eben weil das alles so schwer erkennbar ist trau ich mich gar nicht richtig etwas wirklich als Linie zu identifizieren und schon gar nicht eine Zuordnung vorzunehmen. Den Mangel an Absorptionslinien habe ich als Resultat der geringen Linienzahl und der daher schlechten Aufloesung (muessten meinen theoretischen Berechnungen nach so 1,032nm sein) interpretiert. Irre ich mich da?
Was genau meinst du mit der Ungenauigkeit von arccos? Das Excel das dann ungenau rechnet? Oder dass diese Rechnung in dem Bereich einfach unpassend ist?

Ken: This sheet doesn't consider that the star is seen at an angle, right? In my case it isn't straight on the aperature.

Maria,
The entrance angle is of minimal consequence.
You should still get workable solutions.

It's much easier to use an A type star (with defined Balmer absorption lines) for initial calibration.
I'm a little surprised you are not using one of the recognised spectral processing packages - VSpec, BASS Project, IRIS etc.

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" Astronomical Spectroscopy for Amateurs" - Springer

Ken, I do not consider it a good idea to use amateur tools in the professional domain. These are island solutions for the pros.
Cheers, Thomas

Maria, einige Sachen verstehe ich noch immer nicht so ganz. Zumindest mir würde es helfen wenn Du alle Informationen zur Verfügung stellst (Komponenten, Parameter, Skizzen, Fotos).
Gruß, Thomas

Hallo Maria,
Das erklärt die etwas ungewöhnliche Form des Spektrums teilweise. Da bleiben noch die Stufen im Spektrum. Bei sehr guter Fokussierung kann das Spektrum solche Sprünge aufweisen, wenn das Spektrum leicht geneigt zur Ausrichtung der Pixel ist. Das sollte aber bei der Summation über mehrere Zeilen (in Maxim DL: Box average) nicht auftreten. Auf alle Fälle ist es sinnvoll, das Spektrum möglichst gut parallel zur x-Achse auszurichten.
NB: Die Nullte Ordnung sollte links liegen, Wellenlänge nach rechts ansteigend. Das machen alle so, ist auch einfacher für die Software.
Vielleicht könntest Du das Bild mal hier einstellen, da käme man vielleicht weiter.
Ich bin von der berechneten Dispersion ausgegangen und habe versucht, die intensivsten Linien zuzuordnen. Ein F-Stern hat leider nur schmale Linien, die bei Deiner Auflösung kaum sichtbar sind. Dazu müsste das S/N höher sein. Die Fraunhofer A- und B-Linien werden durch terrestrischen Sauerstoff verursacht und sind die intensivsten Linien im Spektrum (auch in der trockenen Wüste in grosser Höhe). Ausserdem geben sie eine lineare Dispersion. Deshalb nochmals der Tip, versuche einen A-Stern zu spektroskopieren, da siehst Du bei dieser Auflösung deutlich die Balmerlinien (ohne Kantenfilter).
Spätestens für beta = 0 oder mit Rundungsfehlern in EXCEL entstehen Fehler. Schau mal um Zeile 1000 herum in Deiner Tabelle. Es ist gute Praxis, die Formeln so zu schreiben, dass solche Fehler nicht auftreten. Die Details Deiner Rechnung habe ich mir aber erspart.
Wie ich in meiner oben zitierten Arbeit gezeigt habe, lassen sich die Gittergleichung und die Abbildung mit einer idealen Linse auf eine sehr einfache Form bringen (im wesentlichen die Transformation einer stereographischen auf die orthographische Projektion einer Kugel mit einem Faktor gemäss Formel 12 in
http://www.meteorastronomie.ch/images/M ... 4_2015.pdf
wobei r im wesentlichen der x-Koordinate der CCD gemessen von der optischen Achse aus entspricht und r' proportional der (Wellenlänge minus Wellenlänge im Zentrum) ist. Die Formel gilt aber für beliebige Position des Spektrums auf der CCD. Nichts von arccos(1.000)! Übrigens, die Sternposition (Winkel alpha) fällt aus den Gleichungen für die Dispersion heraus, ist also nur von der Position auf der CCD abhängig, was die Auswertung von spaltlosen Spektren sehr vereinfacht. Dies ermöglicht mir auch die Auswertung von Meteorspektren aus Videosequenzen, wo sich der Meteor auf jedem Videoframe in einer anderen Position befindet. Ds war die Motivativation für meine Untersuchungen.

Gruss, Martin

Hallo zusammen,

Erneut vielen vielen Dank fuer die Antworten! Es hat mir sehr weitergeholfen! Ich habe jetzt ein Matlab Skript (siehe unten, das Excel file dazu im Anhang) was deutlich bessere Ergebnisse liefert. Linien kann ich zumindest grob zuordnen, aber tatsaechlich nur grob. Faellt euch etwas ein, woran es liegen kann?

Thomas: Ich kann sehr gerne genaueres erzaehlen, bloss weiss ich nicht was genau noch fehlt. Skizzen und sowas muss ich die Tage mal digital und ordentlich anfertigen, aber grade habe ich da leider nur gekrizel auf Stapeln von Papier die sicherlich nicht zum besseren Verstaendnis beitragen werden. Auch sonst weiss ich nicht was helfen koennte. Welche Parameter sind denn unklar?

Martin: Vielen riesigen Dank, das hat mir unglaublich gut geholfen! Ich raetsele nun auch ueber die Spruenge und moegliche Probleme der Fokussierung - wie meinst du das, dass es mit einer Schraegstellung zu tuen haben koennte? Ich kann mir das grade noch nicht ganz vorstellen... Klingt aber schlau.
Weitere Bilder werde ich sobald es geht wohl wieder machen, allerdings verstehe ich den Fehler noch nicht vollstaendig und daher auch nicht, woran ich was aendern sollte. Leider ist der Filter fest, daher ist ein A-Stern vermutlich nicht so geeignet :/
Die Originalmessdatei von Polaris, zu dem ich hier auch bisher beispielhaft die Auswertungsdateien hochgeladen habe, ist leider zu gross, sonst wuerde ich sie hier anhaengen.

Viele dankbare Gruesse,
Maria

function Gitter_Pixel()

close all
clear all
clc

filename = 'Profile of Polaris2';
counts = xlsread(filename,'B2:B1024');

m=1; %Beugungsordnung
g=1e-5; %[m] Gitterkonstante
f=0.135%0.085; %[m] Abstand Gitter L


X0 = 1005; % Pixel der 0.Ordnung
Xmax = 1023; % maximale Pixelzahl

if f==0.135
    p=0.000014; %[m] Pixelbreite
    w=2.815/3;
else 
    p=0.000013;
    w=14.25/4.5;
end

%Position 0. Ordnung
D0 = (X0-1)*p; %[m]
Dc = D0 - (Xmax-1)*p/2; %[m] Abstand zur Sensormitte


beta =atan(Dc/f)*w; %[rad] Einfallswinkel


X_lambda = linspace(1,Xmax,Xmax);

D_lambda = zeros(Xmax,1);
d = zeros(Xmax,1);
l_S = zeros(Xmax,1);
alpha = zeros(Xmax,1);
lambda = zeros(Xmax,1);


for i=1:Xmax
    D_lambda(i) = (X_lambda(i)-1)*p;
    if D_lambda(i) > D0
        d(i)=D_lambda(i) - D0;
    else
        d(i) = D0 - D_lambda(i);
    end
    
    l_s = sqrt((f/cos(beta))^2+d(i)^2 - 2*f/cos(beta)*d(i)*cos(pi/2-beta));
    alpha(i) = acos(cos(beta)/(2*l_s*f)*(l_s^2+(f/cos(beta))^2-d(i)^2));
%     syms alpha;
%     alpha(i) = solve(d(i)==f/cos(beta)*sin(alpha)/cos(beta-alpha),alpha);
    lambda(i) = g/m*(sin(beta)-sin(beta-alpha(i)));

end

filename2 = 'Profile of Polaris2.xlsx';
xlswrite(filename2,lambda,'C2:C1024');
%xlswrite(filename,'lambda','C1');


figure;
plot(lambda(:)*1e9,counts(:));
xlabel('\lambda [nm]');
ylabel('Counts');


end

Hallo Maria, zumindest mir würde eine Darstellung des Aufbaus mit allen optischen Elementen helfen. Ich verstehe noch nicht, wie Du Sterne ohne Teleskop aufnimmst. Soweit wie Martin bin ich noch nicht.
Gruß, Thomas

Es handelt sich wie gesagt um einen CCD Sensor (1024x1024 Pixel), davor ein Objektiv und davor (durch Filterringe befestigt) das Gitter (100 L/mm).
Dabei habe ich zwei Aufbauten: Einmal hier mit 13um Pixeln auf dem Sensor und einem 85mm Objektiv.
Der zweite steht in der Wueste mit besseren Bedingungen, dort hat der Sensor 14um Pixel und ein 135mm Objektiv, wobei ich zusaetzlich hinterm Gitter in die Filterringkonstruktion einen UV Filter gepackt habe um eine Ueberlappung der Wellenlaengen zu verhindern, der alles bis 550nm rausfiltert.
Vom Wuestenaufbau habe ich nun doch Fotos erhalten, sie sind jedoch wohl zu gross fuer den Anhang aber man erkennt da sowieso nicht so viel mehr. Grundsaetzlich ist es wirklich Stern - Gitter - Objektiv - CCD Sensor

Maria,
You seem to be describing objective grating set-ups.
One has a 100l/mm grating mounted in front of a 85mm focal length lens imaging onto a CCD with 13 micron pixels and a second set-up using a 100 l/mm grating on a 135mm focal length lens with an added sort filter suppressing < 5500A imaging to a 14 micron CCD.
Which cameras are you using? Mono or colour?

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" Astronomical Spectroscopy for Amateurs" - Springer

Yes exactly!
They are both mono, my data includes only the counts per pixel.

Maria,
I think our confusion is due to your statement:
""an einem Projekt, wo ich mir fuer einen bereits bestehenden Aufbau an einem Teleskop ein Instrument zur Spektroskopie ueberlegen soll""

This inferred a grating spectrograph attached to a telescope and effectively sitting "in the converging beam"
How will the objective grating arrangement you describe be incorporated into the telescope optics??

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" Astronomical Spectroscopy for Amateurs" - Springer

Oh I see. Yes that was confusing, sorry! Right now I am not using the telescope, I do some tests with the described setting to first find out a few things and develop a calibration method for this easier way. Later on if I found a way that seems right and makes sense I will be able to make some more calculations and develop the instrument for the telescope. Since I really found out that my formula I had in mind before my measurements are not precise enough I see that it really was a good idea to make the tests first before just making the instrument for the telescope (which will be pretty expensive and difficult, because it is part of a bigger project where it's not that easy to get allowed to put something new inside).
So right now I am using the camera setup, not the real telescope. Sorry, that was really confusing.