Разрешение телескопа

[mjp]

      Здравствуйте, друзья! Проведем небольшой виртуальный эксперимент. Представим большой объектив-ахромат (рефрактор), ну, например D=500мм, с F= 2000мм. Наблюдая в него мы будем иметь разрешение S=120/500 сек. Разрешающая способность инструмента наиболее важная его характеристика! Наложим на наш объектив непрозрачную диафрагму с двумя диаметрально расположенными отверстиями с D=100мм. В этом случае при наблюдении мы увидим снижение яркости изображения в той же самой фокальной плоскости, но разрешение телескопа глаз будет видеть то же самое, правда, только в плоскости отверстий( отверстия находятся по краям нашего большого объектива)! То есть, фактически, мы вырезали два маленьких ахромата и наблюдаем изображение в их общей фокальной плоскости!
      А теперь я достаю из своего бинокуляра (статья «Широкий бинокуляр» в АиТ) два хороших ахромата D=100мм, F=1000мм (произв. НПЗ), разношу их на 500мм, свожу их фокальные плоскости воедино с помощью призм (такие системы общеизвестны) и наблюдаю одним  глазом потрясное разрешение S=120/500 сек.!! Мечта всех ЛА сбылась: мы получили дорогое удовольствие дешевым способом!!!
      Прошу высказаться, судари.    С уважением,   mjp.                                     
 

[Alex_t]

При наложении диафрагмы получаем 2 внеосевых объектива (по типу внеосевого параболоида из брахита) и котором нет комы (теоритически), а при сведении из двух объективов в фокальной плоскости получим два разнонаправленных пучка комы которые накладываясь сильно размоют дифракционныю картину.

[Mihail Sedyh]

Представим большой объектив-ахромат (рефрактор), ну, например D=500мм, с F= 2000мм.

Чесно говоря представить такое довольно тяжело....

Насчет неэквивалентности диафраграмируемых кусков и отдельных объективов уже сказали.
Лучше думать в сторону такого бинокуляра - визуальный эффет будет хорошим.

Можно конечно замутить что-то вроде составного сферического ГЗ, но получатся очень жесткие допуски и придется жертвовать относительным отверстием. (Кстати насчет теоретической разрешающей способности такого телескопа мне и самому было бы интересно кого-нибудь послушать...)

[mjp]

Я не понял, откуда у хорошо исправленных ахроматов появится кома, если они строго параллельны, а фокальные плоскости сводятся призмами.
  А широкий бинокуляр у меня есть (ссылка на статью).
        С уважением  mjp/

[Дядя Лёша]

     
      А теперь я достаю из своего бинокуляра (статья «Широкий бинокуляр» в АиТ) два хороших ахромата D=100мм, F=1000мм (произв. НПЗ), разношу их на 500мм, свожу их фокальные плоскости воедино с помощью призм (такие системы общеизвестны) и наблюдаю одним  глазом потрясное разрешение S=120/500 сек.!! Мечта всех ЛА сбылась: мы получили дорогое удовольствие дешевым способом!!!
      Прошу высказаться, судари.    С уважением,   mjp.                                     
 

   Cудя по Вашим, выкладкам, уважаемый Mjp, и 10 мм объективы разнесённые на 500 мм тоже будут давать разрешение 120/500?

[Alex_t]

2 mjp:
Вы описываете случай интерференции,"классический" вариант.Тогда и разрешение 120/500 сек.

[Garmisch]

2 mjp:
Вы описываете случай интерференции,"классический" вариант.Тогда и разрешение 120/500 сек.

Совершенно верно Только на практике это реализуется намного сложнее, чем кажется на первый взгляд. Ключевые слова для поиска: "оптическая интерферометрия"

[Ernest]

Представим большой объектив-ахромат (рефрактор), ну, например D=500мм, с F= 2000мм. Наблюдая в него мы будем иметь разрешение S=120/500 сек.

Это врядли   
Впрочем, если Вы укажите ссылку на пример подобного объектива, будет любопытно взглянуть и произвести переоценку ценностей.

Разрешающая способность инструмента наиболее важная его характеристика!

В некоторых случаях.

Наложим на наш объектив непрозрачную диафрагму с двумя диаметрально расположенными отверстиями с D=100мм. В этом случае при наблюдении мы увидим снижение яркости изображения в той же самой фокальной плоскости, но разрешение телескопа глаз будет видеть то же самое, правда, только в плоскости отверстий( отверстия находятся по краям нашего большого объектива)!

Глаз? Едва-ли. Но фотография звезды, если бы ее удалось произвести на дифракционном уровне качества, была бы любопытная. На фоне канонической картинки (диск Эри и кольца) соответствующей 100 мм объективу, будет видна полосатость с периодом соотв. размеру 500 мм апертуры. При некоторой дружбе с арифметикой ее анализ может позволить извлечь кое-какую информацию с разрешением 500 мм апертуры.

То есть, фактически, мы вырезали два маленьких ахромата и наблюдаем изображение в их общей фокальной плоскости!

Ну, да - типа того.

А теперь я достаю из своего бинокуляра (статья «Широкий бинокуляр» в АиТ) два хороших ахромата D=100мм, F=1000мм (произв. НПЗ), разношу их на 500мм, свожу их фокальные плоскости воедино с помощью призм (такие системы общеизвестны) и наблюдаю одним  глазом потрясное разрешение S=120/500 сек.

Во-первых, хотелось бы взглянуть на эти общеизвестные призменные системы. Во-вторых, для получения интерференции Вы, очевидно, собираетесь выдерживать положение пары объективов относительно друг-друга с точностью примерно до 1/8 дл. волны. Ну и, наконец, см. выше - Вы уверены, что Ваш глаз сумеет справиться с численными методами для синтеза картинки 500 мм апертуры?

[Mihail Sedyh]

На фоне канонической картинки (диск Эри и кольца) соответствующей 100 мм объективу, будет видна полосатость с периодом соотв. размеру 500 мм апертуры.

Несколько соответствующих картинок были в темах про маску Хартмана.

[Василий Вершинин]

mjp, что, русский KECK забацать решил?

[mjp]

Эрнесту  - Размеры объектива взяты «для примера» - произвольно (есть астрографы       Цейса с D=400 и F=2000).
                    - Но глаз же справляется  с синтезом изображений от двух отверстий в диафрагме. И от двух объективов также будет нормальная картинка.
                    - Схема соединения изображений (или деление фокальной плоскости, при обратном ходе лучей) - вставить не получилось - состоит из двух диагональных зеркал и прямоугольная призма посередине, на катетах наружное зеркальное покрытие.
                                           
Вершинину – Да запросто!!

[Ernest]

Размеры объектива взяты «для примера» - произвольно (есть астрографы Цейса с D=400 и F=2000).

Как только начинается анализ реальных, а не "произвольных" объективов, оказывается, что или дифракцией не пахнет, или составная апертура не оправдана.

Но глаз же справляется  с синтезом изображений от двух отверстий в диафрагме.

Вы об этом говорите как о факте, в то время как это не так.

И от двух объективов также будет нормальная картинка.

Поищите - Яндекс - найдется все, полюбуйтесь на такие картинки.

Схема соединения изображений (или деление фокальной плоскости, при обратном ходе лучей) - вставить не получилось - состоит из двух диагональных зеркал и прямоугольная призма посередине, на катетах наружное зеркальное покрытие.

Увы, такая схема имеет никакую область изопланатизма. То есть для технических работ связанных с анализом тонкой структуры в системах двойних звзд она годится, а для визуальных наблюдений - не особенно.

Впрочем, с радостью узнаем о Ваших практических достижениях в этой области.

[Илья Забелин]

Схема соединений изображений может быть такой - 2 параллельных пучка посылаются на сферическое зеркало, оно сводит их в общий фокус.

[Илья Забелин]

 Но мне кажется мечта всех ЛА не сбудется.Визуально разрешение так и останется на уровне 100 мм.

[Михаил Никитин]

Цитата: Илья Забелин <<Схема соединений изображений может быть такой - 2 параллельных пучка посылаются на сферическое зеркало, оно сводит их в общий фокус.>>

А я что предлагал в теме "Рефлектор с составным зеркалом"?! Основные возражения, которые там были выдвинуты :не найдется четырех зеркал с достаточно (для этой цели) малыми отклонениями радиуса кривизны друг от друга и не удастся осуществить юстировку всего этого хозяйства. На самом деле решение немного проще, но, похоже, так никто до этого и не додумался: берется один хороший объектив (как у mjp) и два плоских зеркала или две поворотных призмы (тоже очень хороших). Из призм составляется перископ, который переносит в объектив пучок лучей, падающий параллельно оптической оси объектива на заданном (!) расстоянии от оптической оси. Перископ создает 50% экранирование площади объектива, а через оставшиеся 50% свет проходит как обычно. И все это попадает в окуляр и несколько повышает разрешение вдоль одной прямой. Желательно, чтобы таких перископов было хотя бы два, при этом площади всех световых пучков были бы одинаковы. Скорее всего, существует такое смещение осей пучков, при котором эффект повышения разрешения будет наибольший. Зеркала или призмы должны крепиться на очень жесткой раме и нужно разработать систему их юстировки с точностью, соизмеримой с точностью ГЗ рефлекторов.

2 mjp: Михаил, статью на А и Т читал, большой бинокль - супер!

[Ernest]

похоже, так никто до этого и не додумался

Один мой знакомый в таких случаях говаривал - побольше читайте и по меньше изобретайте. Предложенная Вами схема (ну,.. если ее подчистить) канонический вариант звездного интерферометра.

[Илья Забелин]

 Я имел в виду другую схему. От двух,сильно разнесенных обьективов сходящиеся пучки отрицательными линзами превращаются в параллельные. Затем системой плоских зеркал или призм эти пучки сближаются и направляются на края перпендикулярно расположенного сферического зеркала,которое сводит их в один фокус.

[Михаил Никитин]

Эрнест:

Да, вспомнил, есть такой зверь - звездный интерферометр, им кажется, в 192? году померили радиус Бетельгейзе на 100-дюймовом рефлекторе Маунт-Вилсон (Савельев, курс общей физики, т.2). В принципе, похоже, только у Майкельсона зеркала двигались. А вот здесь момент принципиальный - что необходимо для интерферометра, может быть плохо (или даже "несовместимо с жизнью") для визуала - я имею в виду зазоры. Если ставится цель увидеть больше того, что дает объектив без зеркал, то погрешность юстировки по углам должна быть соизмерима с желаемым пределом разрешения, а такой конструкции оправы, подозреваю, не существует до сих пор. Кроме того, IMHO, "расстояние наилучшего зрения" между пучками пропорционально диаметру объектива.

Илья Забелин:

Ваша схема, в идеале (если разности размеров всех линз будут равны нулю) даст изопланатическое изображение, но на практике ,скорее всего, не даст требуемого разрешения из-за разностей размеров линз. Так что IMHO здесь единственный выход - сводить параллельные пучки до объектива - в этом случае радиусы кривизны зеркал бесконечны и погрешности их изготовления можно сделать допустимыми.

[electric]

Как зависит разрешение, от центрально-симметричных отверстий в главном зеркале? Если будет только тонкий обод, то дифракция не изменится, а только уменьшится яркость?