Ну и результат обработки:
Дима, поясни пожалуйста , отчего полный размах волнового фронта меньше, чем значение сферической?
Это хороший и очень правильный вопрос. Я всё ждал когда его зададут.
Давайте посмотрим на карту волнового фронта, это трёхмерная картинка в перспективе, которая есть на скриншрте из программы обсчёта. Видно, что основная ошибка - это осесимметричная ошибка типа валика. В центре ямка, и край плавно привален. Назовём её сферческой аберрацией, и это будет правильно, так как у нас лучи от разных кольцевых зон зеркала сходятся в разных точках на оптической оси. Кстати, именно это происходит если мы в Ньютон поставим точное сферическое зеркало.
Но теперь нам надо количественно описать эту ошибку. Как это проще всего сделать? Можно описать её в виде таблицы значений, а можно и описать её полиномом. Для оптики используется так называемый полином Цернике, который хорош тем, что каждый его член описывает свою аберрацию. Сумма этих аберраций (отклонений поверхности от идеальной) и даст нам реальную форму поверхности или, что более точно - форму волнового фронта, которая получается когда свет проходит такую поверхность. Ещё точнее - правильно говорить об отклонении реального волнового фронта от идеального. Вот эти-то отклонения мы и регистрируем интерферометром. Чем больше членов в полиноме - тем точнее мы можем описать ошибки нашего реального волнового фронта.
Вернёмся к нашей ситуации. Соответствующие члены полинома позволят нам описать наш "бублик" достаточно точно, если их будет достаточно много. Чему соответствуют эти члены - а соответствуют они в нашем примере тем самым сферическим аберрациям, которые называются сферическая аберрация третьего, пятого, седьмого и так далее порядка. В тестрепорте приведен только первый член, третьего порядка. Он достаточно большой. Как из него в итоге получается реальная наша ошибка волнового фронта? К нему добавляется член пятого, седьмого и так далее порядка, в результате размах и форма становятся такими, какой он есть на интерферограмме.
Иначе говоря, программа работает так: сначала программа расставляет точки на полосах и нумерует получившиеся полосы. Потом программа берет полином и начинает подбирать коэффициенты так, чтобы синтезированная с ними интерферогамма максимально точно соответствовала по форме полос реальной интерферограмме. В результате мы получаем набор коэффициентов, которые описывают всё - фокусировку, количество полос, а так же столь нужные нам искажения волнового фронта. Для наглядности программа строит по вычисленным коэффициентам синтетическую интерферограмму, которую мы видем справа от обсчитываемой. И именно из полученных коэффициентов и высчитываются полный размах деформации воднового фронта (там самая лямбда/4, ну или что получится), среднеквадратичное отклонение волнового фронта, число Штреля, кома, астигматизм, иные виды искажений волнового фронта.
Как оценивать результат обработки?
На практике нас интересуют 3 вещи - велика ли ошибка волнового фронта по амплитуде, большую ли площадь она занимает и каков её характер (можно ли её исправить юстировкой или только переполировкой оптики).
Так, например, ошибка может быть большой по размаху, но малой по площади. При этом число Штреля может быть большим, а значит сказывается такая ошибка мало.
Или, например, в очередном проверяемом в автоколлимации Ньютоне основной ошибкой на интерферограмме оказалась кома. Понятно, что это погрешность юстировки, а значит при обработке интерферогаммы можно эту кому вычесть и получить результат как если бы телескоп был идеально съюстирован. Ну и так далее.
Вообще говоря, интерферометрия - крайне увлекательное дело, сразу видно, что, где и сколько. Кто накосячил - оптик, юстировщик.
Не зря хозяин уважаемой компании Астрофизикс, Роланд Крисчен сказал: "Интерферометр пленных не берёт!"
А кто-то из великих физиков сказал: "Наука начинается там, где начинаются измерения!"
