Апохроматический телескоп из одного сорта стекла

[md]

Ахроматические объективы с линзами из одного сорта стекла известны более 100 лет.
К сожалению, расчет таких систем не присутствует в отечественных учебниках по оптике.
Так как эти рефракторы состоят из линз одного сорта то их остаточная хроматическая абберация на два порядка меньше чем у обычных ахроматических рефракторов.

[INPan]

Любопытно!
А на русском языке ни чего нету?

[Грехов Михаил]

У вас в документации говорится об ахромате. А в названии темы-об апохромате. Это разные типы объективов. Глаза чуть не по 5 рублей, когда тему увидел.

Что с полем такого телескопа? Какие аберрации наклонных пучков и кривизна?

[Алексей Юдин]

Любопытно!
А на русском языке ни чего нету?

Да, просто не нужны. А так есть любительская книжка Shupmann telescope.

[Роман из Талицы]

Просто мысли в слух
Вот представил себе картинку , увидев в википедии картину хроматической аберации ,
Цвета преломляются под разным углом и сходятся не в одной точке , в апо они просто блеже всех сходятся .
Берем три линзы любого нормального состава , обсалютно одинаковые , по составу и фокусному ростаянию , скажем Ф5,
через первую свет проходит и цвета пошли под разными углами , вторая линза стоять должна ровно на двухкратном фокусном от первой линзы .
т.е. цвета снова сходятся , и идут к третьей линзе , которая от второй стоит Ф5 растоянии ,
Т.е третья линза будет собирать свет в со всеми цветами в одной точке
Т.к. к ней все цвета будут подходить уже под нужным углом .

Есть применение такой схемы где ни будь .

Первое время когда заинтересовался астрономией , крутились такие мысли , да и щаз есть , но это мысли любителя .

[md]

Статья о расчете апохроматов с разнесенными компонентами.
Статья о расчете зафокального корректора хроматизма для 762 мм линзы.

[anton19286]

Что дороже, апошка 200 мм или плоскость 300?
Взять трубы полиэтиленовой 100 метров, вакуумный насос...

[ekvi]

Ахроматические объективы с линзами из одного сорта стекла известны более 100 лет.
К сожалению, расчет таких систем не присутствует в отечественных учебниках по оптике.

Система Шупмана рассматривается Г.Г. Слюсаревым в монографии "Расчёт оптических систем", 1975 г., с.358 - 359. Приведены формулы для устранения хроматизма. Для устранения монохроматических аберраций требуется программа типа Земакс (на логарифмической линейке не посчитать).
Осесимметричная система - с центральным экранированием (ЦЭ).
Чтобы избежать ЦЭ, Шупман предложил наклоном 2го зеркала увести изображение с оси, т.е. сделать брахит. Кстати, в системе брахита фокальная линза-призма существенно влияет на качество изображения (см. илл., на которой представлен расчёт "складного" шупмана):
- поверхности 0-1 - входная линза,
- поверхности 2-4 - фокальная линза Манжена  с возвратным ходом лучей,
- поверхности 5-9 - отрицательная линза и 2е зеркало с возвратным ходом лучей,
- поверхности 10-11 - линза перед эквивалентным фокусом,
- поверхность 12 - фокальная.
Итого: 4 линзы из стекла К8 и одно зеркало. Отрицательную линзу и 2е зеркало можно объединить в одну линзу Манжена.
Ф280, фокус - 2250, поле - 15 мм.
Складная система короткая, но уродливая: входная линза со 2м зеркалом и отрицательной линзой расположены на одном расстоянии от фокуса - их необходимо разнести по высоте, либо выполнив фокальную линзу Манжена (поверхности 2-4) в виде призмы АР-90, либо повернув её на небольшой угол.
Даже при небольшой светосиле у брахитов слишком малое поле зрения. Но для планет они успешно используются.

Что касается апохромата на базе "продвинутых" идей Л. Шупмана, то, глядя на "однолинзовый объектив" (см. 2ю илл., на которой представлен корректор к нему), то изумлению нет предела!
А что стоит методика расчёта этих шедевров? - радиусы кривизны флинтовой линзы - главного корректора хроматизма головной линзы - находятся методом УГАДЫВАНИЯ! Если для 1960х это - обычная практика, то для середины 2000х (когда писалась эта статья) - это нонсенс.
Но самое интересное - предлагается АПО Ф250 мм длиной четыре метра.

Глядя на эти решения, резонно спросить: а чем всех вас не устроил апохромат имени Водяника? - нижняя иллюстрация.

[VD]

"Глядя на эти решения, резонно спросить: а чем всех вас не устроил апохромат имени Водяника? - нижняя иллюстрация."


Все очень просто.  До диаметров 300-350мм  явно предпочтительнее обычные АПО дублеты или триплеты.  Построить их явно легче,  чем такую сильно разнесенную и длинную систему, у которой к тому же фокусное расстояние сильно короче общей длины системы.

Кроме того,  не тешьте себя иллюзиями касательно реализуемости систем с разнесенными элементами.  Механически их реализовать ничуть не легче,  чем заплатить за большие бланки стекла и их обработку.

И стекла TF5 и СТК3 отнюдь не те, с которыми легко работать. 

Системы Уолла,  возможно,  привелекательны от диаметра 400мм.  Но много ли желающих?

[ekvi]

не тешьте себя иллюзиями касательно реализуемости систем с разнесенными элементами.  Механически их реализовать ничуть не легче,  чем заплатить за большие бланки стекла и их обработку.

Валерий, объясните, в чём сложность?
Расстраиваемость из-за теплового расширения трубы? Можно перефокусировкой восстанавливать качество, соорудив для этого автомат.
Трудно обеспечить соосность разнесённых компонентов? Но по примеру телеобъективов это - не очень большая проблема.
На фоне перерасчёта параметров рефрактора по плавкам входящих стёкол все механические трудности представляются сущими пустяками.

[Алексей Юдин]

На фоне перерасчёта параметров рефрактора по плавкам входящих стёкол все механические трудности представляются сущими пустяками.

Так поэтому и надо флюорит применять - он доступен вполне и жизнь хорошо облегчает.