Как сделать параболу ???

[geoED]

Я полный чайник, пока, и решил попробовать сделать телескоп Ньютона. Прочитал в "Справочнике юного астронома", там сказано что легче сделать сферическое зеркало, чем параблическое. Но я ещё просветился и выяснил, что у параблического устранены некоторые абберации. Заготовка-110мм (линза от фотоувелич.), сошлифовал около 1мм., ЧТО ВЫБРАТЬ- "Сферу" или "Параболу", и как быть дальше

[gals]

Постарайся достать книгу Л.Л.Сикорука "Телескопы для любителей астрономии" или на худой конец - М.С.Навашина "Телескоп астронома - любителя" - многое прояснится. А для начала, наверное, лучше со сферой потренироваться. Делай фокус для 110 мм. примерно 800-900мм - и не надо пока никаких парабол. А то, что миллиметр нашлифовал - многовато будет...

[FBS]

Текст книги Л.Л. Сикорука "Телескопы для любетелей астрономии" лежит здесь - http://astronomer.narod.ru/Library/Sikoruk/sikoruk.htm

"Телескоп астронома-любителя" М.С. Навашина есть на http://abyse.starlab.ru/

[geoED]

Спасибо, посмотрю. Можно ли использовать зеркальное стекло 10мм ?.

[gals]

Вполне, но диаметр зеркала д.б. не больше 100-120 мм.

[Дрюша]

Да, сделать сферу легче, и главное, надёжнее.
Делая параболу по зонам или нуль-тестам, можно легко ошибиться в рассчётах, и напороть. Особенно, в первый раз. Конечно, если есть хороший коллиматор или конторльная плоскость...

Для сферы надо взять достаточно длинный фокус.

Но хочу предупредить!!!

Формула, которую приводит М.С. Навашин, ссылаясь на Максутова, а вслед за ним и Л. Сикорук (он приводит таблицу - по ней)

для относительного фокуса A = 1.52*(D**(1/3))
или  для самого фокуса        F = 1.52*(D**(4/3))
где D - диаметр главного зеркала в мм
это, на мой взгляд, провокация!

Да, она даёт максимальное отклонение от ближайшей параболы лямбда/8 (волновая аберрация по фронту лямбда/4), но на самом деле, качество изображения зависит не только от максимальной величины волновой аберрации, а и от её распределения, и вообще, характера... А это в данном случае не самое благоприятное. Более интересна, наверное, была бы не максимальная, а какая-нибудь средняя (например, среднеквадратическая) величина.

В то же время, простой геометрический рассчёт показывает, что минимальный геометрический кружок рассеяния от сферической аберрации будет в 1.6 раза больше кружка Эри (!!!) Можно взять другое сечение, где центральный кружок будет ярче и влезет в Эри, но будет окружен ореолом.

Реально это проявляется в том, что дифракционный кружок, хоть и виден, но будет слабее, а дифракционные кольца - значительно ярче. Если сюда ещё добавить центральное экранирование 1/4-1/3 D (характер влияния - аналогичен), а так же дифракционные "лучи" от растяжек, и всё остальное (аберрации окуляра и глаза), то центральному кружку достанется менее 50% энергии. Вас это устраивает?

Рассчёты подтверждаются наблюдениями в "Мицар", у которого зеркало - сфера, сделанная как раз по той формуле. Дифракционный кружок, вроде бы, виден, но кольца безобразно яркие, и их видно слишком много (по идее, должно быть видно не более 3). Разрешалка по двойным звёздам одинакового блеска, может быть, и не так страдает, а, вот, контраст... Все мелкие детали как в тумане.

Как бы ни хвалили "Мицар" (в смысле, что всё остальное - ещё хуже), но можно было бы и получше сделать.

Но выход - есть.

Взять ту же формулу, но с коэффициентом не 1.52, а, хотя бы, 2.0 . Увеличить фокус ещё процентов на 30 - и все дела! Отклонение от параболы, отношение сферической аберрации к дифракции, и всё такое, уменьшится пропорционально КУБУ фокусного растояния!

Для D=110 мм можно взять фокус от 1100 мм - это не слишком много. А для D=150 лучше будет F=1600 мм - роста ещё хватит. На стремянку ещё вставать не надо! А для больших диаметров есть смысл подумать о параболе.

Кстати, более длинный фокус позволит обойтись меньшим центральным экранированием, меньшими требованиями к качеству окуляров и диагонального зеркала.

[bibliograf]

 К сожалению, с уменьшением светосилы в телескопе Нью-
тона экранирование диагональным зеркалом будет расти.
В этом легко убедиться простым графическим построением.
Для каждого диаметра главного зеркала существует некое
относительное отверстие, при котором потери на экраниро-
вание минимальны.
А небольшие Ньютоны, действительно лучше длиннофокус-
ные- у меня сферическое зеркало 155мм с фокусом 1500мм
показывает безупречно.

[Дрюша]

Да, пожалуй, для длиннофокусного зеркала можно взять диагоналку побольше, если учесть поле зрения, а так же и тот факт, что полезное поле зрения, которое не испорчено комой и астигматизмом, с увеличением фокусного расстояния тоже растёт. Жалко будет его не использовать, если изображение по нему достаточно хорошее. А если для светосильного зеркалп оно очень маленькое, то ие так жалко виньетировать по краю, где изображение и так уже никудышное.

Но это ещё один довод в пользу более длинного фокусного расстояния.

А вообще, оптимальное решение - это набор сменных диагоналок. Для больших увеличений, когда поле зрения маленькое - диагоналку можно взять поменьше (и получше качеством). Для малых увеличений, когда надо широкое поле - побольше (при этом можно обойтись качеством поверхности похуже: дифракционное качество изображения здесь не так актуально)

Конструктивный вариант: более крупное диагональное зеркало на откидной стойке располагается чуть ближе к главному зеркалу, и когда оно в рабочем положении, то заслоняет собой другую маленькую диагоналку (что подальше). Она даёт больший вынос фокуса Ньютона, и отражает свет в другую окулярную трубку, специально предназначенную для длиннофокусного окуляра (там больше диаметр, другая посадка и всё такое)
А для больших увеличений, когда надо настоящее дифракционное качество, работает маленькая, но очень хорошенькая диагоналочка, которая крепится на растяжках (это лучше чем стойка).

Качество исполнения механики для длиннофокусного окуляра (откидная стойка, фокусер) может быть также попроще и погрубее. Нет смысла обеспечивать микронную точность для окуляра F 50 мм

Этот вариант может быть даже дешевле, чем одно универсальное, достаточно большое и очень хорошее (и соответственно, дорогое) диагональное зеркало, а так же универсальный фокусер (скажем, на 2") с дополнительными переходниками под окуляры другой посадки.

[bibliograf]

Можно обойтись вовсе без диагонального зеркала - увели-
чив фокусное расстояние до 2 метров, использоать схему
Гершеля.

[Дрюша]

> Можно обойтись вовсе без диагонального зеркала - увели-
> чив фокусное расстояние до 2 метров, использоать схему
> Гершеля.

2 метра - это для какого диаметра? 100 или 150 мм? Но всё равно, уже придётся стремянку городить.

Насчёт схемы Гершеля я не знаю (там видно всё зеркально-перевёрнутое), а, вот, брахит - это дело. У него кома и внеосевой астигматизм частично компенсируются вторичным зеркалом, которое не заслоняет рабочего пучка. Есть такая схема брахита, у которого кривизна вторичного зеркалатакая же, как и у главного. Выпуклую поверхность можно делать по главному.

[bibliograf]

 С брахитами все не просто. Они очень чувствительны к
разъюстировкам. Двухзеркальные системы со сферическими
поверхностями малосветосильные, трех- и четырехзеркаль-
ные слишком громоздкие и потери света велики.
Увеличение светосилы требует использования внецентро-
вых параболических зеркал. В 1936 году Д.Д. Максутов
запатентовал способ их изготовления-он обрабатывал
сразу четыре зеркала, симметрично закрепленные на план-
шайбе. Есть и другие способы-например, полировка в
напряженном состоянии, но все они доступны только
искусным мастерам с большим опытом.
Еще интересный пример - телескоп , который построил
Jose Sasian:
http://bhs.broo.k12.wv.us/homepade/alumni/dsevik/unob
Подобные системы очень привлекательны для бинокуляров-
рефлекторов.

[gals]

Не знаю, но, наверное, сначала надо попробовать свои силы просто на сферическом главном зеркале, а потом уже городить огороды посложнее. Для контроля сферы ведь требуется примитивнейший нож Фуко, а аберрации мерять - это уже следующий шаг. Сферическое зеркало, обыкновенный Ньютон - а если замахиваться сразу на сложное, то можно в рассуждениях и прикидках просто потратить время, или первый неудачный опыт создания асферических зеркал может вообще отбить охоту к "стеклотерению"...

[Fidel]

Не знаю, но, наверное, сначала надо попробовать свои силы просто на сферическом главном зеркале, а потом уже городить огороды посложнее.

Очень верная мысль!
Попробуйте сначала изготовить Ньютон. Даже если удасться изготовить нормальную сферу, выдавить в цвет диагоналку для нее будет весьма не просто, уж поверьте... Разговоры о всяких разных сложных системах - это конечно хорошо, но не следует ими слишком увлекаться.
Побольше практики - она быстро расставит все на свои места.

[bibliograf]

 А что может быть проще системы Гершеля 1:20 с главным
сферическим зеркалом?

[gals]

>>А что может быть проще системы Гершеля 1:20 с главным сферическим зеркалом?

 Обыкновенный "Ньютон" - прикиньте, пожалуйста размеры помещения, в котором надо проводить теневый испытания 1:20, Д=150... Ну, и остремянке тоже не надо забывать... Да и балкона в городских условиях как-то трудновато будет что-то увидеть...

[bibliograf]

 !00 мм телескоп Гершеля-в качестве первого самодельного
телескопа-он не претендует на удобство использования и
какие-то сервисы-лишь бы что-то было видно.
Зеркало контролируется в автоколлимационной схеме с
жидким зеркалом - потребная высота помещения около
трех метров. Методы контроля тоже специфические - так
как некоторый астигматизм зеркала в телескопе Гершеля
допустим и даже желателен, полезно использовать метод
"точечного экрана" Д.Д. Максутова или концентрическую
решетку Ронки.
Тут уже дважды упоминались стремянки - можно подумать,
здесь собрались обитатели богадельни или беременные
женщины- посмотрите на изображения больших рефрак-оров прошлого-изящные  высокие лестницы-непремен-
ный их атрибут.

[Ernest]

Тут уже дважды упоминались стремянки - можно подумать,здесь собрались обитатели богадельни или беременные женщины - посмотрите на изображения больших рефракторов прошлого-изящные  высокие лестницы-непременный их атрибут.

Да ради дела можно и на стремянку взгромоздиться. Тут возникает законный вопрос вопрос - чего ради? Чем ваш "Гершель" так уж хорош? Во времена оны, когда зеркала тесали из бронзы с 60% отражением, выбросить лишнюю зеркальную поверхность было дело святое. А теперь? Стоит-ли иметь кучу проблем ради избавления от растяжек и небольшого экранирования?

[gals]

Еще раз упомяну стремянку - при подъеме  на высоту 3м для контроля зеркала. А жидкое зеркало - из ртути что-ли? - на все другие дышать нельзя и не дай бог машина по дороге проедет или пройдет кто поблизости - сплошная рябь! Такое впечатление, БИБЛИОГРАФ, что вы просто любите спорить, а сами вряд ли когда из соображений здравого смысла возьметесь сооружать эту самую схему Гершеля!

[bibliograf]

  Для начинающего главное достоинство телескопа Герше-
ля- простота; хорошее диагональное зеркало сделать не-
легко. Такая Sancta simplicitas - Святая простота привлека-
тельна в любом предмете - есть, например, много фотолю-
бителей, которые снимают камерой-обскурой.
Преимущества же светосильных телескопов Гершеля перед
Ньютонами очевидны-отсутствие экранирования, меньшие
светопотери, простота юстировки. Когда технология обра-
ботки оптических поверхностей изыщет способы серий-
ного изготовления внеосевых параболоидов-система Гер-
шеля заменит телескопы Ньютона быстро и навсегда,
менисковые Гершели, вероятно, потеснят другие катадиоп-
трические системы, равно как и рефракторы-апохроматы.

[Ernest]

Для начинающего главное достоинство телескопа Гершеля- простота; хорошее диагональное зеркало сделать нелегко.

Потом с трехметровой бандурой мучаться - легче?
Причем плоское зеркало ты еще можешь купить, а вот слугу нанять, чтобы стремянку за тобой носил - уже проблема.

например, много фотолю-
бителей, которые снимают камерой-обскурой.

Таких как раз очень немного, а по отношению к общему числу фотолюбителей их и вовсе почти что нет.

Преимущества же светосильных телескопов Гершеля перед Ньютонами очевидны-отсутствие экранирования, меньшие светопотери, простота юстировки.

Вы пробовали отъюстировать светосильный Гершель? И не пробуйте - это счастье только для сильных духом.

Когда технология обработки оптических поверхностей изыщет способы серийного изготовления внеосевых параболоидов-система Гершеля заменит телескопы Ньютона быстро и навсегда,
менисковые Гершели, вероятно, потеснят другие катадиоп-
трические системы, равно как и рефракторы-апохроматы.

Ну хорошо хоть "вероятно" вставили.

Период увлечения внеосевыми штучками прошел и, похоже, навсегда. Во всяком случае на уровне любительской аппаратуры - во многом из-за проблем с юстировкой, хотя и технология изготовления остается достаточно дорогой.

Впрочем, для любителей оптической экзотики тут действительно обширное поле для экспериментов.