Мелкие вопросы по телескопостроению без открытия специальной темы

[Vla]

Я думаю, что эти графики представляют когерентную (лево) и некогерентную функцию рассеяния точки.

Объединенная функция рассеяния точки слева казалась слишком высокой для разделения, но это не так. Она также для некогерентного света. Вот как это выглядит при чуть большем разделении. ФРТ одиночной звезды той же интенсивности (серое) что и объединенная ФРТ, указывает на то, что последняя все еще заметно вытянута. Удлинение все еще заметно, если одна звезда на 1 звездную величину слабее, но меньше и несколько асимметрично (справа).

[Павел Кириленко]

...последняя все еще заметно вытянута...

Вытянута, безусловно, но контраст равен нулю. То есть, нет темного перешейка межу компонентами. Что же касается схемы из моего предыдущего сообщения, то это иллюстрация из книги Максутова "Астрономическая оптика". Я эту схему привел без анализа факта когерентности, просто чтобы легче было представить зависимость контраста от расстояния между компонентами.

[Vla]

Что же касается схемы из моего предыдущего сообщения, то это иллюстрация из книги Максутова "Астрономическая оптика".

Из описания Максутова свет некогерентен. Он говорит, что объединенная интенсивность равна сумме интенсивностей двух звезд в любой заданной точке. Так взаимодействует некогерентный свет. В общем, когерентный свет не суммируется на уровне интенсивности, а на уровне амплитуды. Затем эта комплексная амплитуда возводится в квадрат для интенсивности. Например, если пик функции рассеяния точки равно 1, и состоит из десяти когерентных волн, это означает, что каждая волна имеет амплитуду 0,1. В случае некогерентного света каждая волна имеет амплитуду 0,316, потому что некогерентный свет суммируется на уровне интенсивности, т. е. амплитуды в квадрате. Если два таких пика складываются, некогерентный свет будет иметь удвоенную интенсивность, потому что будет состоять из двадцать волн с амплитудой 0,316 каждая, каждый квадрат индивидуально, объединяющихся затем в новую пиковую интенсивность 2. Когерентный свет будет иметь двадцать волн с амплитудой 0,1 каждая, суммируясь в комплексную амплитуду 2 и затем возводится в квадрат для соответствующей интенсивности 4.

[ekvi]

суммируясь в комплексную амплитуду 2 и затем возводится в квадрат для соответствующей интенсивности 4.

Всё это - пережёвывание бук-варя. А процесс его переваривания происходит на образно-интуитивном уровне. После чего наступает следующий этап - хочется увидеть, как на самом деле?

Что касается разрешения, то это - вопрос чисто геометрический. Из центра ГЗ провОдите две нормали под углом, под которым видны две звезды, и определяете расстояние между точками пересечения этих нормалей с фокусом ГЗ; если это расстояние больше длины волны - вы увидите звёзды раздельно, если меньше - они сольются.
Например. D = 100 мм, F = 1000 мм, Л = 0.5 мкм = 5Е-4 мм. gamma = 5E-4/1000 = 5E-7 = 0.1".
По известной формуле имеем: g = 140"/D = 140"/100 = 1.4" = 14*gamma.
Если вы все такие умные, то ответьте, не жонглируя цифрами,  на глупый детский вопрос: в чём нестыковка? - для чего нужен зазор между изображениями звёзд, на порядок больший длины волны?

Да, F взят произвольно, и для D = 100 мм оба подхода срастаются, но только при F = 70 мм, т.е. при D/F = 1 : 0.7. Что это, как не магия или "отвод глаз"? А где физический смысл? И я всех снова отправляю читать "Физическую природу света" Б.М. Моисеева:
https://www.koob.ru/moiseev_b_m/fizicheskaya_priroda_sveta

[Сергей Казаков]

    Немного юмора .
    Некоторые деятели рисуют дифракционные кольца двойных заезд в виде незамкнутых восьмерок . Т.е. между дисками пусто . А ведь еще и книги сочиняют . Прохиндеи !

[ekvi]

Т.е. между дисками пусто

Кстати, о "пустоте" ...
Если когда-то произошёл "взрыв" (в "пустоте"?!), породивший Вселенную, то что такое "пустота", как не физический "вакуум"? (если уж всех так тошнит от "эфира"), пронизывающий всё и всё в себе содержащий - потому, что всё есть всего лишь структурированная энергия.

Так что покуда мы не поймём свойств "пустоты", мы так и будем пустомелить ни о чём.

[Сергей Казаков]

    Вакуум отнюдь не пустота .
    В пустоте не было бы полей .

    Короче , контроль полметрового зеркала телескопа со ста метров возможно , а использовать радиус Земли , например , поверхность ртути , нельзя . Отклонение больше Л/8 . Вот так .

[Игорь А. Грибко]

Короче , контроль полметрового зеркала телескопа со ста метров возможно , а использовать радиус Земли , например , поверхность ртути , нельзя . Отклонение больше Л/8 . Вот так .

Это очень спорное утверждение,в первом случае используем допустимую сферу,а во втором отклонение от плоскости,тогда уж надо рассматривать отклонение от ближайшей сферы,тогда картина станет более оптимистичной.

[Сергей Казаков]

    Ничего спорного нема .
    В обоих случаях в идеале получаются эллипсы мало отличных от параболы .
    Просто относительно не плоскости Земли для контроля чушь написана .

[Firt]

Если когда-то произошёл "взрыв" (в "пустоте"?!), породивший Вселенную

А если не произошёл? И если, не взрыв?
А теория, всего лишь теория, а отнести ее можно хоть к чему, лиж бы это казалось недосягаемым.
Что там про кварки то было? После разбития ядра, регистрировалась возникающая частица на некотором расстоянии от точки столкновения? Из ниоткуда появилась.

[art-xrom]

Это тема телескопостроения)

[Сергей Казаков]

    Тогда наисложнейший вопрос .
     Для примера апо 150/6 .
     Каково допустимое смещение линз относительно оси объектива ? Понятно , что интересует лишь порядок величин .
     На разнотолщинность по краю известно - не более 0,01 мм .
     Конкретный вопрос - до какого размера обьективы могут собираться по принципу насыпной оптики ?
     Еще конкретнее - не хоца склеивать линзы и тем самым получить лишний параметр при расчете .

[Lex1]

смещение линз относительно оси объектива ?

Требования к чистому смещению (дающему светофор) мягче (примерно на порядок), но линзы ведь при этом ещё и наклонятся. Так что "не более 0,01 мм".

[Vla]

Если вы все такие умные, то ответьте, не жонглируя цифрами,  на глупый детский вопрос: в чём нестыковка? - для чего нужен зазор между изображениями звёзд, на порядок больший длины волны?

Противоречия нет, только произвольные числа. Предел разрешения для двух некогерентных точечных источников составляет Lambda/D в радианах или 57,3*60*60Lambda/D в угловых секундах. Для длины волны 0,00055 мм он составляет 113,4/D угловых секунд. Он не высечен на камне, он довольно приблизителен. Он будет разным для разных профилей пропускания апертуры, степени когерентности света, пределов детектора и т. д.

Для двух некогерентных звезд одинаковой яркости и цвета при разделении Lambda/D глубина контраста между ними составляет 0,9%, что значит, теоретически он может быть обнаружен (так как он составляет 0,1%, или любое значение выше нуля), но на практике может быть не так. Те же самые звезды при том же разделении будут иметь глубину контраста 3%, с 33% (линейное) центральным экранированием. Если заменить эти две звезды парой когерентных звезд, то контрастной глубины не будет вообще, только яркий, вытянутый центральный максимум (это применимо для двух когерентных звезд, которые также взаимно когерентны, т. е. находятся в одной фазе; если не так, дифракционное изображение и контрастная глубина между ними могут значительно различаться в зависимости от степени взаимной когерентности). Это действительно просто в теории; на практике это гораздо сложнее, потому что в игру вступают множество других факторов.

[Gleb1964]

    Тогда наисложнейший вопрос .
     Для примера апо 150/6 .
     Каково допустимое смещение линз относительно оси объектива ? Понятно , что интересует лишь порядок величин .
     На разнотолщинность по краю известно - не более 0,01 мм .
     Конкретный вопрос - до какого размера обьективы могут собираться по принципу насыпной оптики ?
     Еще конкретнее - не хоца склеивать линзы и тем самым получить лишний параметр при расчете .

Если правильно конструировать и считать допуски, то, я думаю, допустимые величины децентровок от 0.05мм до 0.15мм.
Ну, а разнотолщинность по краю может быть гораздо больше, если линза центруется не краем, а по прокладкам, когда линза сама центрируется на кольцевом ободке.



Вот, недавно оценивал триплет 100/4, пришел к выводу (на основании трассировки в Zemax), что первая линза может "играть" +/-0.15мм, а третья +/-0.05мм, если брать за основу средний элемент.
Хочу отметить, что такой свободный допуск потому, что предполагается, что линза при смещении скользит по кольцевой прокладке и зазор между линзами не меняется. Именно этот конструкционный вариант обладает большой свободой. Если в лоб, не разбираясь, дать в Zemax поперечное смещение одиночной поверхности, допуск окажется в единицах микронах, что означает необоснованно зажатый допуск.
 

[Клевцов Юрий Андреевич]

Децентрировка линз в объективах определяется их относительной оптической силой. При расчётах объективов именно её стараются минимизировать выбором марок стекла. Если допустимая децентрировка линз при сборке достигает 0,01 мм, то от таких конструкций обычно отказываются.

[Сергей Казаков]

    Конструкция ахромата у всех строго одинаковая при одних стеклах , и никуда , как поет Боярский , от этого не деться .
    А вот кто сосчитает мне такой обьектив - буду весьма благодарен .

[ekvi]

Децентрировка линз в объективах определяется их относительной оптической силой.

Именно! Не абстрактно, 0.01 мм - и баста!, а должен быть расчёт влияния децентрировок для конкретного дизайна.

Если допустимая децентрировка линз при сборке достигает 0,01 мм, то от таких конструкций обычно отказываются.

Просто обеспечить точность 10 мкм на сегодня -предел технических возможностей. Хотя даже на НПЗ имеются центрировочные станки, в том числе, вертикального исполнения (для крупной оптики), обеспечивающие точность до 2 мкм.

Предел разрешения для двух некогерентных точечных источников составляет Lambda/D в радианах

Незачем пересказывать Бук-варь, который "верит и думает" только цифрой..
Кванты, взаимодействуя друг с другом в фокусе, "набухают", потому для разрешения тесных двойных и требуется в фокусе скопа зазор, больший Л.
Но почему размах суммарного кванта зависит от F? Разве не от суммарной амплитуды? - которая зависит сугубо от числа квантов, вошедших в телескоп диаметром D.
Размер кружка Эйри d определяется дифракцией = размазыванием изображения в фокусе квантами, отскочившими от апертурной диафрагмы. Но тогда почему при одинаковом F уменьшается d при увеличении D? Получается, чем больше квантов, тем они при суммировании, усиливаются и геометрически сжимаются?!
Прямо чехарда парадоксов!

Или всё-таки d зависит от отношения числа квантов, отскочивших от апертурной диафрагмы, к числу квантов, вошедших в телескоп? Вот тогда всё срастается, и становится понятным, почему разрешение падает при наличии ЦЭ: увеличивается число квантов, отскочивших от края ЦЭ.
Но и тут вылезает очередной парадокс: при увеличении ЦЭ d уменьшается - ?!?! - см. Г.М. Попов "Современная астрономическая оптика", с. 25, таб. 1.8.

[Сергей Казаков]

    Стекло ТФ 104 абсолютно желтое .
    Такое стекло в обьективе  гурманам явно не понравится . А для нормальных товарищей вполне сгодится ?
    Понятно , что флинтовую линзу надо сделать с минимальной толщиной .
    А на мой взгляд , только лучше , ибо хроматизму будет меньше . Да и от К8 сие стекло дальше всех . Прав или не прав - судить Вам .

[ekvi]

Стекло ТФ 104 абсолютно желтое

Да и от К8 сие стекло дальше всех

Но пару К8+ТФ1 придумал В.Н. Чуриловский. Эта пара далеко не АПО, но даёт минимум вторичного хроматизма в сравнении с прочими сочетаниями обычных стёкол.
А если достать литьё до 1990-го, то вообще мечта...

Однако - судя по результатам расчётов - никакой разницы не наблюдается: