Светопотери. Pro et Contra

[Алмин]

Уважаемые телескопостроители. Возникли у меня пара вопросов. Ответов на них на форуме и в имеющейся у меня литературе я не нашел, а потому хочу спросить следующее.

1. Почему в Ньютонах не используется для защиты ГЗ от пыли и т.д. защитный апертурный нейтральный светофильтр? Ведь для фотоаппаратов такие светофильтры продают (сам пользуюсь). Я конечно понимаю, что возрастут светопотери и увеличится время термостабилизации, но ведь в плюсе получится девственно чистое ГЗ на всю жизнь! Разве это того не стоит? Или светопотери и разные там искажения будут уж слишком велики и пусть лучше зеркало будет слегка запылено?

2. Что дает меньшую светопотерю - оборачивающая призма или диагональное зеркало. Да и вообще, почему ДЗ до сих пор не заменены призмами? Ведь, насколько мне известно, в перископах подводных лодок и танков зеркала давно не применяют… Неужели всему виной принцип - лишь бы дешевле? Или есть какая иная причина?

В общем, просветите, кто может!

[vasilich]

1.Плоскопараллельная пластина при работе в сходящемся пучке лучей создает сферическую и хроматическую аберрацию, прямо пропорциональную ее толщине (оптической длине хода лучей). Кроме того, при креплении за края неизбежны деформации, также приводящие к аберрациям разного рода. Увеличение толщины ради жесткости - увеличение аберраций снова. Как известно, в астрономической оптике требования к качеству изображения намного выше, чем в перископах.
2.Призма хороша тем, что не требует периодической юстировки и известный коэффициент пропускания. Но в смысле аберраций она  эквивалентна пластине, а в случае призмы длина хода значительна, следовательно, создаст трудности, особенно при больших размерах и увеличениях. И кроме того, допуски на изготовление призмы для ньютона не менее жесткие, чем для зеркала, но только на призме три поверхности под строгими углами, а на зеркале - одна.
А в литературе найдете формулы для пластины. Расчеты вас убедят.
С уважением, Николай.

[Тот самый Кеплер]

1. Почему в Ньютонах не используется для защиты ГЗ от пыли и т.д. защитный апертурный нейтральный светофильтр?

1. Ньютон - самый недорогой и простой с т.з. изготовления зеркальный телескоп. Полноапертурная ППП соответствующей точности значительно повысит его стоимость.
2. Кроме этого увеличится время термостабилизации, что несколько уменьшит потребительские кач-ва прибора для основной массы пользователей, которые не держат скоп вне дома.
3. Пыль может проникать и через окулярный узел, меньше но досаднее.
4. Пыль все равно будет садиться на первую встречную поверхность. Чистка ППП или мениска - не менее ответственная операция. Протирать мениск или ППП грязными носками все одно не получится.

Стоит ли овчинка выделки?

[tlgleonid]

1. Почему не используют? Некоторые используют пленку Turbo Film (прозрачная пленка).
Что касается нейтральных стеклянных полноапертурных фильтров, то в отличии от фото требования к качеству поверхностей заметно выше, а размеры апертур - куда больше. Такой фильтр может стоить уже  дороже телескопа. Защита К тому если пыль не будет садится на зеркало, она будет садится на объектив. Да и не так страшна пыль на зеркале Ньютона.
2. В призмах светопотери больше (границы стекло-воздух, поглощение в толще стекла, потери при отражении) да и покрытие зеркальных диагоналей могут быть диэлектрическими (в видимых лучах отражение может достигать 98%). Однако в зеркалах не для всех длин волн отражение близко к 90-100%, например аллюминий плохо отражает инфракрасное излучение и серебро для ПЗС может быть выгоднее. Но главное - зеркала хуже защищены в боевых условиях, легче повреждаются, не выдерживают ядерного взрыва на расстоянии в 100 км и т.п.

[signing_kettle]

Почему в Ньютонах не используется для защиты ГЗ от пыли и т.д. защитный апертурный нейтральный светофильтр?

Используют. Только ввиду дороговизны такой точной пластины ее нагружают еще и коррекционными функциями - например в Шмидт-Ньютонах от Мида это планоид высокого порядка для исправления сферической, в Максутов-Ньютоне - мениск для устранения той-же сферической, в Волосов-Ньютоне двухлинзовый афокальный корректор для исправления всех апертурных аберраций.

Ведь для фотоаппаратов такие светофильтры продают

Уровень допусков на апертурный фильтры фотообъектива и визуального телескопа различен примерно на порядок. Да и размеры...

Что дает меньшую светопотерю - оборачивающая призма или диагональное зеркало

Для излома 50-70 мм пучка призма требуемой точности очень дорогой узел (много дороже диагоналки), превносит блики, сферическую аберрацию и хроматизм, и это при светопотерях едва-ли не больших, чем у зеркала.

в перископах подводных лодок и танков зеркала давно не применяют…

Там допуски на апертурные аберрации много шире (малые увеличения).

[Алмин]

Для излома 50-70 мм пучка призма требуемой точности очень дорогой узел (много дороже диагоналки), превносит блики, сферическую аберрацию и хроматизм, и это при светопотерях едва-ли не больших, чем у зеркала.

Получается вот эта штука - полная фигня http://shop.astronomy.ru/list/378.html? И лучше использовать диагональное зеркало (у меня Синта 909)? А я визуально никаких различий не заметил.

[Михаил]

Эта "штука" - для рефракторов и зеркально-линзовых телескопов - для получени прямого изображения при земных наблюдениях.

[Алмин]

Эта "штука" - для рефракторов и зеркально-линзовых телескопов - для получени прямого изображения при земных наблюдениях.

А то я не знаю, что она для получения прямого изображения. Я хотел узнать, что лучше использовать для наблюдений за небом.

[signing_kettle]

Для излома 50-70 мм пучка призма требуемой точности очень дорогой узел (много дороже диагоналки), превносит блики, сферическую аберрацию и хроматизм, и это при светопотерях едва-ли не больших, чем у зеркала.

Получается вот эта штука - полная фигня http://shop.astronomy.ru/list/378.html? И лучше использовать диагональное зеркало (у меня Синта 909)? А я визуально никаких различий не заметил.

Эта "штука" работает с диаметрами пучков менее 5-7 мм, а моя реплики касалась диагональных зеркал Ньютона с вдесятеро большими диаметрами световых пучков.

Диагональ 1.25" в виде призмы, особенно если она с "крышей" и производит полное оборачивание, очень удобна.

[Алмин]

Для излома 50-70 мм пучка призма требуемой точности очень дорогой узел (много дороже диагоналки), превносит блики, сферическую аберрацию и хроматизм, и это при светопотерях едва-ли не больших, чем у зеркала.

Получается вот эта штука - полная фигня http://shop.astronomy.ru/list/378.html? И лучше использовать диагональное зеркало (у меня Синта 909)? А я визуально никаких различий не заметил.

Эта "штука" работает с диаметрами пучков менее 5-7 мм, а моя реплики касалась диагональных зеркал Ньютона с вдесятеро большими диаметрами световых пучков.

Диагональ 1.25" в виде призмы, особенно если она с "крышей" и производит полное оборачивание, очень удобна.

Ага. Теперь мне все более-менее понятно. Последний вопрос - что это еще за "крыша" такая? У меня призма 90 градусная от Целестрона (см. ссылку выше). Она с "крышей"?

[Дрюша]

Насчёт аберраций призм. Как правило, они загоняются в расчёт и учитываются при оптимизации. Можно наклеить на грани призмы плоско-выпуклую и плоско-вогнутую линзочки и тем самым убрать вносимые призмой аберрации. А можно даже исправить сферическую аберрацию сферического же главного зеркала. Поверхности призмы можно грамотно просветлить (многослойкой). Будет конфетка. Впрочем, и зеркальце можно сделать не менее конфетное. А что дороже - даже не знаю. По идее, призма - дороже. Но мне на халяву их досталось довольно много. И даже просветлённые (правда, однослойной химией). Правда, все со стороной 20 мм. Куда их ставить - непонятно.

[signing_kettle]

это еще за "крыша" такая?

"Двухскатная" диагональная грань. Между гранями "скатов" - строго 90 градусов. Почти любая призма может быть сделана с "крышей". В том числе и АР-90 (прямоугольная). Однако необходимая точность угла крыши очень высока, что делает призмы с крышей много более дорогими.
Зенит-призмы (диагонали) к крышей имеют то преимущество, что дают прямое, а не зеркальное изображение.

У меня призма 90 градусная от Целестрона (см. ссылку выше). Она с "крышей"?

Если отражения в ней не путают лево с правым, то с крышей.