Характеристики линз

[KosPingu]

Добрый вечер. Очень заинтересовался астрономией и решил построить свой телескоп. Выбор пал на рефрактор, в виду его простоты по сравнению с другими видами телескопов. Нашёл фирму которая изготавливает ахроматические линзы на заказ.

Теперь собственно вопрос. Какие характеристики линзы являются самыми важными?
Планируется диаметр объектива 200 мм.

Благодарю

[Грехов Михаил]

Лучше купить готовый объектив, или, что лучше-сразу готовую трубу телескопа. А еще надо монтировку купить (такое нечто, типа штатива с поворотными осями). С рук тем паче на 200мм наблюдать невозможно.... трубу не удержите.  Но на 200мм уже весьма приличная монтирова должна быть, ибо телескоп - ахромат с таким диаметром будет тяжелым. А такая грузоподъемная монтировка будет стоить весьма дорого и все вкупе будет весьма громоздко. Поэтому для начала лучше все-таки взять диаметр поменьше... около 125мм и монтировку порядка EQ-6.

Фирм, продающих телескопы, существует много на российском рынке. Это такие как Sky Watcher, DeepSky, Meade, Celestron например. Готовые объективы-ахроматы можно найти от DKD Optics. Все в общем-то делается на самом деле в Китае.

А то может и не совсем ахромат... полно телескопов и других типов. 

[KosPingu]

Большое спасибо за ответ. Тут возник ещё вопрос. Имеются две линзы диаметром 152 мм. Фокусное расстояние у одной 750 мм, а у второй 2250 мм.
Каким образом фокусное расстояние влияет на изображение в телескопе.

[Грехов Михаил]

Чем больше, тем лучше. В этом случае говорят о светосиле (отношении диаметра линзы к её фокусному расстоянию). С увеличением светосилы линзы растет сферическая аберрация (то есть линза не может сфокусировать свет строго в одной точке, а фокусирует в некоем размытом пятне - разные кольцевые зоны линзы имеют свой фокус ) и хроматическая аберрация (дает цветной ореол на изображении - свет разной длины волны (вспомните радугу-от красного к синему) собираются ей на разном расстоянии). Так вот чем светосила меньше у одиночной линзы, тем эти две аберрации тоже меньше.

В частности ахромат как раз делают из 2-х линз из разного сорта стекла и эта конструкция (которая не абы как, а рассчитывается) позволяет сильно уменьшить хроматическую аберрацию. Но не настолько, что прямо "в ноль" но наблюдать в такой объектив уже можно, ибо изображение будет приемлимым. при этом светосила как правило не превышает 1:10. То есть линза диаметром 100мм должна иметь 1 метр фокусного расстояния минимум.

Одиночная линза имеет просто дикие хроматические аберрации и не даст вам четкого изображения. Все будет в цветных ореолах. Можно конечно попробовать сделать телескоп из второй линзы с фокусом 2250мм. (если речь идет о такой линзе) но хорошего изображения он не даст. Нужен ахромат.

Кроме этого эта линза может быть черт знает от чего и какая попало с непонятной точностью... А точность сферических поверхностей линз объектива для астрономических целей должна быть высокой. И объектив должен быть хорошо собран и отцентрирован. Иначе изображение тоже будет нечетким. 

[ekvi]

Теперь собственно вопрос. Какие характеристики линзы являются самыми важными?
Планируется диаметр объектива 200 мм.

О линзах любителям можно говорить только до Ф150 мм (и цена, и качество, и габариты),
а дальше - только зеркала.

[ekvi]

Вот почитайте: http://astro-talks.ru/forum/viewtopic.php?f=16&t=353

С удовольствием сходил по ссылке и прочитал очерк.
Рефрактор тем и силен, что, обеспечивая разрешение на монолинии, он не отягощен центральным экранированием.
На больших увеличениях, глазу не потребуется фильтр - продольный спектр работает подобно монохроматору (кстати, А.Г. Водяник в свое время и предлагал на этом принципе создать цифровой монохроматор).

[FRIM@N]

Теперь собственно вопрос. Какие характеристики линзы являются самыми важными?
Планируется диаметр объектива 200 мм.Благодарю

Самым главным параметром линзы телескопа является диаметр его объектива. Чем больше диаметр объектива телескопа, тем более слабые звезды мы увидим и тем более мелкие детали мы сможем различить на планетах и Луне, а также разделить более тесные двойные звезды. Разрешение телескопа измеряется в угловых секундах и вычисляется по следующей формуле 140/D, где D – диаметр объектива телескопа в мм.
Фокусное расстояние тоже является тоже является не менее важной величиной. Чем меньше фокусное расстояние тем большую светосилу мы можем получить и тем более компактным будет телескоп. 
И главное это хроматические аберрации создаваемые объективом. Чем они меньше тем более качественную и смотрибельную картинку мы будем наблюдать. Про одиночную лизну речи быть не может, наблюдать что то через такую линзу будет невозможно. Нужна ахроматическая склейка как минимум из двух линз.
Оптимально для этих целей использовать флюорит. Параметры объектива будут ультимативными. С таким объективом можно получить высокую светосилу с минимумом хроматических аберраций.  Сможете такой заказать весь форум будет вам завидовать
Если денег на флюорит не хватит то можно его заменить более дешевым FPL53, народ говорит что он в 7 раз дешевле флюорита. FPL53 это фтор содержащее ED стекло, по другому сказать стекло со сверхнизкой дисперсией.
Ниже пример хода лучей в объективе для обычного стекла и флюорита.

[Грехов Михаил]

А вот интересно - "FPL-53 - это фторсодержащее ED стекло". Но может ли быть так, что на самом деле  в этом стекле бОльшую часть по составу занимает все тот же флюорит - плавленный CaF2? Или что-то другое там тоже с аномальным ходом дисперсии?

Кому-нибудь доподлинно известны составы таких стекол как FPL-53, FPL-51, ОК-4?

[ekvi]

Сможете такой заказать весь форум будет вам завидовать

- сверху - флюоритовый,
- снизу - стекляный.
Слов нет: теоретически с CaF2 проще, но его ломкость ломает все его достоинства, и полфорума принесет свои соболезнования.

[Грехов Михаил]

А толку-то.... расчеты-это одно, а качество изготовления и юстировки - другое. Смысла во всех этих многолинзовых и флюоритовых потугах нет, когда в объективе "сидит" какая-нибудь "бяка" типа комы, астигматизма или сферичка завышенная и фиг изведешь. Наверное, чтобы сделать идеально-перфектный - это целое искусство с ручным трудом как скрипка Страдивари.

[ekvi]

чтобы сделать идеально-перфектный - это целое искусство с ручным трудом как скрипка Страдивари.

Но некоторые эту музыку пытаются заменить звоном монет.

[ekvi]

Кому-нибудь доподлинно известны составы таких стекол как FPL-53, FPL-51, ОК-4?

рецептуру и режимы плавок знают только стекольщики, и в сегодняшних условиях даже в личку - пустой номер, да никому из присутствующих это и не нужно..

[FRIM@N]

Слов нет: теоретически с CaF2 проще, но его ломкость ломает все его достоинства, и полфорума принесет свои соболезнования.

Хрупкий да, нельзя перегревать на солнце и допускать термоударов. С другой стороны объективом же не орехи колоть, при аккуратном использовании будет служить владельцу долгое время. Насколько мне известно в обсерваториях используются объективы с применением флюорита до 40см, не слышал что бы хотя бы один разрушился в процессе эксплуатации.

[Грехов Михаил]

Ну флюорит еще не панацея. Судя по таблице Эрнеста на Астроталке - FPL-53 ничуть не хуже. Более того, многие телескопы скажем от Такахаши типа FS-78, FS-102 (прошлые модели) содержали именно флюоритовую линзу. Сегодня эти телескопы более не производятся и есть скажем новая модель TSA-102 на базе какого-то ED стекла. Так вот новая модель по коррекции хроматизма лучше, чем старая с флюоритом. А поскольку флюорит тяжедло обрабатывается, полируется (мягкий). то итоговая цена объектива наверное будет выше, чем если сделать на FPL-53.

Ну и естественно, флюриту подавай какое-то свое "тяжелое" флинтовое стекло, крутые радиусы и др. О 400мм говорить даже боязно. Где же такие телескопы то есть? Ну и цена объектива наверное космическая будет и хрен когда термостабилизируется. 

[FRIM@N]

Главное FPL-53 значительно дешевле и стабильнее, что положительно сказывается на конечной цене изделия.
Про 400мм флююритовые объективы была тема на форуме, по деньгам стоит 120 лямов в у.е., термостабилизация не актуальна,  внутри купола поддерживают температуру на определенном уровне. 

[ekvi]

О 400мм говорить даже боязно.

По оценке Эрнеста F = D^2/10 = 400^2/10 = 16 000 мм = 16 м - испугаешься, небось!
Эрнест был близок к истине, когда говорил, что можно еще вдвое укоротить: для Ф400 мм фокус получился 6 метров.

[Грехов Михаил]

Я имею ввиду не размер такого телескопа с этим объективом, а цену самого объектива.

120 лямов у.е только за 400мм объектив - да за такие деньги думаю уже можно оптикой для какого-нибудь классического Р-К расжиться с диаметром наверное 3-4 метра. А может и больше, ибо стоимость скажем ВСЕГО проекта E-ELT оценена чуть более, чем в 1000 млн. евро. Ну так это 39 метров! С учетом стоимости всей обсерватории вместе с инструментом, то и обсерватория дешевле ибо меньше купол. Отпугивает неэффективная трата колоссальных денежных средств в пересчете на скажем метр собирающей поверхности.

[Змей Петров]

А можно вообще с 200мм-телескопом получить какой-то полезный для науки результат?

[Грехов Михаил]

Ну... если постараться, то можно.  Диаметр-это еще полдела. Потом есть еще его оснащение (ПЗС, монтировка то-се). какие-то программы, которые будут анализировать изображение. далее-все зависит от степени желания. Например, наблюдение покрытий звезд астероидами может помочь точнее понять орбиту астероида и его размеры. каое-нибудь скажем фотометрирование блеска сверхновой и др. Можно даже что-то открыть. Вот допустим открытие с 80мм инструментом:

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,46487.0.html

[Змей Петров]

Потом есть еще его оснащение (ПЗС, монтировка то-се).

А на пленку/пластинки любители уже не снимают?