А почему зеркала делают из стекла?

[Zetek]

С рефрактором и его линзами- все понятно. А зеркала рефлекторов? Ведь работает-то только тонкая алюминиевая пленка. Т.е., главное в зеркале- точность обработки ОДНОЙ поверхности. Наверняка есть материалы, которые не требуют термостабилизации, легче  и при этом проще в обработке- какая-нибудь керамика или пластик.

[Andreichk]

попробуйте отшлифовать эти материалы до соотв. точности и сразу всё поймёте

[Алексей Юдин]

Конечно есть - это замечательные микрокристаллические материал - ситаллы и карбид кремния. Они дороже и сложнее в обработке (особенно последний  ).
Из них и делают крупные ответственные зеркала. Для небольшой (до 500 мм) оптики хорошо работает пирекс, а при небольшой толщине и обычное стекло. Впрочем, сотовые зеркала большого диаметра сейчас делают из пирекса и более 8 метров (например LBT). Благодаря использованию центробежного литья достигается предварительное формообразование и высокий коэффициент облегчения. Так что не всё так плохо с простым стеклом.
А наискорейшую термостабилизацию обеспечивают металлы. Для астрозеркалл используют бериллий (например вторички VLT). Он лёгкий, жёсткий и теплопроводный, но, увы, очень токсичный.

[Ernest]

Ведь работает-то только тонкая алюминиевая пленка.

В вакууме же эту пленку не повесить?
Нужна основа с минимальным микрорельефом, высокой степенью изотропности (в том числе и во времени), термо-инертностью и способностью "держать" форму. Стекло - один из немногих материалов удовлетворяющих этим требованиям оставаясь относительно дешевым.

Металлы очень чувствительны к перепадам температур, имеют некоторый механический гистерезис и часто существенный микрорельеф. Пластик так же обычно имеет недопустимо высокий микрорельеф, не стабилен во времени, не изотропен. Преодоление этих проблем возможно, но не всегда является экономически целесообразным ввиду дешевизны и отработанности технологий "стеклянных" решений.

[Дрюша]

А наискорейшую термостабилизацию обеспечивают металлы. Для астрозеркалл используют бериллий (например вторички VLT). Он лёгкий, жёсткий и теплопроводный, но, увы, очень токсичный.

А из неметаллических материалов в смысле термостабилизации весьма неплохо сойдёт алмаз.

[DeepPurple]

А из неметаллических материалов в смысле термостабилизации весьма неплохо сойдёт алмаз.

Почему-то вспомнился А.Беляев ("Звезда КЭЦ")
Там (если память не изменяет) ВСЯКИЕ астероиды и метеориты отлавливали...
Вот VD было бы матерьялу для творчества
Перестал бы тратить время на ниспровержение авторитетов

[Dениs]

Да, из металлов еще делают. По сравнению со стеклом – они имеют только плюсы (и в обработке и в эксплуатации), НО у них есть один минус, который перекрывает все плюсы и не позволяет активно их использовать. Дело в том, что металлы не прозрачны и проверить их на внутренние напряжения, которые со временем очень быстро искривляют форму поверхности металлического зеркала, и оно становиться не пригодным для наблюдений, невозможно. Конечно, отлить металлическую заготовку без напряжений реально, но трудно. А т.к. проверить это невозможно, то делать дорогостоящие зеркала наугад, не будучи уверенным в их качестве не имеет практического смысла.

[shandrik]

Конечно, отлить металлическую заготовку без напряжений реально, но трудно.

Сравните теплопроводность металлов и стекла, а также вспомните причины возникновения внутренних напряжений.

[shandrik]

Да, из металлов еще делают. По сравнению со стеклом – они имеют только плюсы (и в обработке и в эксплуатации),

Под рукой нет справочников, но, если я все правильно путаю, у металла коэффициент расширения значительно больше, а линейная зависимость от толщины зеркала испортит форму зеркала (более толстые края дадут большую кривизну).

НО у них есть один минус, который перекрывает все плюсы и не позволяет активно их использовать. Дело в том, что металлы не прозрачны и проверить их на внутренние напряжения, ... невозможно.

Думаю, имеются способы проверить металл на наличие напряжений - поиск скрытых трещин в трубопроводах давно уже практикуется.

[Ernest]

Под рукой нет справочников, но, если я все правильно путаю, у металла коэффициент расширения значительно больше

Точнее сказать, что у металлов коэффициент теплового расширения разный - от нулевого и даже отрицательного, до много больших значений, чем у стекла.

линейная зависимость от толщины зеркала испортит форму зеркала

Это не так - при равномерном прогреве (охлаждении), а равномерность в металле достигается легче, чем в стекле, форма ни как не изменяется - зеркало просто масштабно увеличивается или уменьшается.

[shandrik]

линейная зависимость от толщины зеркала испортит форму зеркала

Это не так - при равномерном прогреве (охлаждении), а равномерность в металле достигается легче, чем в стекле, форма ни как не изменяется - зеркало просто масштабно увеличивается или уменьшается.

Точно, оно же ещё в диаметре изменяется.

[Алексей Юдин]

Следует заметить, что расширение металлов не так страшно, так как все современные крупные телескопы снабжены активными системами управления юстировкой, фокусировкой, а иногда - и формой.

[GLOK]

Когда-то кому-то уже отвечал..
Стоимость изготовления и эксплуатации зеркала заданного размера с заданной точностью из стекла (ситалла) будет очень сильно отличаться в меньшую сторону от такового из металла или керамики.
А так.. принципальных ограничений в выборе материала, на мой не очень просвещенный взгляд, не существует...

[Дмитрий Серегин]

Вот табличка свойств материалов:

[Dениs]

Под рукой нет справочников, но, если я все правильно путаю, у металла коэффициент расширения значительно больше, а линейная зависимость от толщины зеркала испортит форму зеркала (более толстые края дадут большую кривизну).

Как раз металл за счет своей огромной (относительно стекла) тепло и температуропроводности является гораздо более выгодным материалом для зеркал, т.к. он быстро принимает температуру окружающей среды и не искажает своей формы, зеркала из него свободны от, так называемого, "эффекта края". Самыми выгодными металлами является медь, затем серебро, алюминий, сталь. К тому же к металлическим зеркалам проще подобрать оправу с тем же КТР, что и у зеркала, что в свою очередь уменьшает допуск на зазор.

Когда-то кому-то уже отвечал..
Стоимость изготовления и эксплуатации зеркала заданного размера с заданной точностью из стекла (ситалла) будет очень сильно отличаться в меньшую сторону от такового из металла или керамики.

С этим смею не согласиться.
Металлические зеркала гораздо проще и дешевле в изготовлении, чем стеклянные. Т.к. первые этапы обработки (кругление, фаска, обдирка) могут вообще выполняться на самых обычных металлообрабатывающих станках. И в последующей эксплуатации так же не потребуют каких-либо дополнительных затрат. Еще сам Дмитрий Дмитриевич говорил: "за металлическими зеркалами будущее".

[Дмитрий Маколкин]

Под рукой нет справочников, но, если я все правильно путаю, у металла коэффициент расширения значительно больше, а линейная зависимость от толщины зеркала испортит форму зеркала (более толстые края дадут большую кривизну).

Как раз металл за счет своей огромной (относительно стекла) тепло и температуропроводности является гораздо более выгодным материалом для зеркал, т.к. он быстро принимает температуру окружающей среды и не искажает своей формы, зеркала из него свободны от, так называемого, "эффекта края". Самыми выгодными металлами является медь, затем серебро, алюминий, сталь. К тому же к металлическим зеркалам проще подобрать оправу с тем же КТР, что и у зеркала, что в свою очередь уменьшает допуск на зазор.

Когда-то кому-то уже отвечал..
Стоимость изготовления и эксплуатации зеркала заданного размера с заданной точностью из стекла (ситалла) будет очень сильно отличаться в меньшую сторону от такового из металла или керамики.

С этим смею не согласиться.
Металлические зеркала гораздо проще и дешевле в изготовлении, чем стеклянные. Т.к. первые этапы обработки (кругление, фаска, обдирка) могут вообще выполняться на самых обычных металлообрабатывающих станках. И в последующей эксплуатации так же не потребуют каких-либо дополнительных затрат. Еще сам Дмитрий Дмитриевич говорил: "за металлическими зеркалами будущее".

Да, с этим можно было бы согласиться, если не учитывать разработку алмазного инструмента на основе синтетических алмазов. Фрезеровка зеркала алмазным инструментом происходит весьма быстро, шлифование алмазным инструментом тоже делается быстро. Когда Максутов писал своё замечание, такого инструмента не было.

[Дмитрий Серегин]

Когда-то кому-то уже отвечал..
Стоимость изготовления и эксплуатации зеркала заданного размера с заданной точностью из стекла (ситалла) будет очень сильно отличаться в меньшую сторону от такового из металла или керамики.

С этим смею не согласиться.
Металлические зеркала гораздо проще и дешевле в изготовлении, чем стеклянные. Т.к. первые этапы обработки (кругление, фаска, обдирка) могут вообще выполняться на самых обычных металлообрабатывающих станках. И в последующей эксплуатации так же не потребуют каких-либо дополнительных затрат. Еще сам Дмитрий Дмитриевич говорил: "за металлическими зеркалами будущее".

Металл для изготовления оптики предварительно обрабатывается для получения максимально однородных физических свойств во всех направлениях заготовки.
Металл после определённого съема материала требует термообработки.
Дорогое это удовольствие....

Металлические Зеркала, изготовленные методом алмазного микроточения, имеют высокую шероховатость и для астрономических наблюдений, без дополнительной полировки(доводки), не пригодны.

[yevogre]

Металлические зеркала гораздо проще и дешевле в изготовлении, чем стеклянные.

Металл имеет свойство "стариться".
Даже для пианино станины в старину в землю на несколько лет зарывали. И, поверьте, никакой
термообработкой это ЗАМЕНИТЬ невозможно, можно ЗАМЕСТИТЬ.
Но это касается отливок. После обработки напряжения возрастают опять.
Могу предположить, что зеркало из металла пришлось бы "переобрабатывать"
ежегодно.
Плюс коррозия.
И думаю самое главное - неоднородность кристаллической решетки металла
по сравнению со стеклом. Именно она и является причиной старения.
Оптические материалы (стекло, кристаллы) - очищают.
Металл наоборот - загрязняют, называя это "легированием"

[Ernest]

Металлические зеркала гораздо проще и дешевле в изготовлении, чем стеклянные.

И вероятно именно по этому нет ни одного массово выпускаемого любительского телескопа (а их производители идут на все ради сокращения издержек) с металлическим зеркалом. 

Даже для пианино станины в старину в землю на несколько лет зарывали.

Станины для пианино В старину 

Могу предположить, что зеркало из металла пришлось бы "переобрабатывать" ежегодно.

Современные металлические зеркала (точнее композитные с металлической базой) тем не менее существуют и экплуатируются не один год.

Оптические материалы (стекло, кристаллы) - очищают.

Бог с ними с кристаллами, а вот стекла это уж точно не чистый SiO₂ - смесь по меньшей мере из нескольких окислов + "легирующие" добавки.

[yevogre]

Простите, забыл с кем дело имею.

Станины для пианино

Очевидно для рояля - если в старину.

стекла это уж точно не чистый SiO2 - смесь по меньшей мере из нескольких окислов + "легирующие" добавки.

Я имел в виду решетку (кристаллическую).
По поводу стекла - спорить не буду, я не стекловар.
А по поводу металлургии - это не тот форум, где отрывочными знаниями можно "гасить"
собеседника.
И если разговор о КОМПОЗИТАХ, то это ДАЛЕКО не чистый металл, металлическая там только арматура,
все остальное - керамика или пластик, так что замечание не совсем корректно.