Вопросы о оптике

[Cat_CooLeR]

Привет всем
У меня тут в процессе изучения, появилсь вопросы, прошу обьяснить их более-менее простым и/или послать меня на какую-нибудь ссылку (Вопросы навеяны попытками астрофото на моем телескопчике. Фотик - зеркальный пленочный, всем известный Зенит-ЕТ, сьемку веду в прямом фокусе).
В книге Сикорука (а также гугле и т.д.) читал, что в точку фокуса сходятся все лучи, которые идут из беконечности, параллельно оптической оси (ОС). Насколько я понимаю звезды, луна и другие небесные обьекты удалены на столько, что могут считаться бесконечностью и все лучи должны собраться в точке фокуса. НО написано, что четкое изображение формируется в фокальной плоскости. А фокальная плоскость, это плоскость перпендикулярная ОС и находится на расстоянии фокуса. Плюс к этому написано, что если в фокальную плоскость поместить фотопластинку (пленку), то получиться изображение, но не точки, а обьекта и его линейные размеры на пластинке высчитываются по формуле .
Вот тут у меня и стопор. Лучи из бесконечности, должны пересекаться в фокусе, то есть точкой на фокальной плоскости, но этого не происходит.
Вот картинка:

И текст:

Книжка Сикорука "Любительская фотография".
P.S. Прошу прощения за орфографические очепятки, ну и глупость

[Alexandr_V]

В точке фокуса собираются только лучи, приходящие параллельно оптической оси телескопа. Т.е. от той звезды, на которую наведен телескоп. Лучи от других звезд образуют с оптической осью небольшой угол (ед. угловых минут, омега в формуле). Поэтому они собираются в точке на фокальной плоскости, смещение которой от оптической оси (d) определяется углом прихода лучей (омега).

[Cat_CooLeR]

Alexandr_V, вот теперь все ясно! У меня были такие мысли, но были большие сомнения. Спасибо, огромное!

[xd]

Но всё это с точностью до искажений, которые неизбежно будут (аберрация, кома, дисторсия и много других слов)

[Cat_CooLeR]

Deimos, ну про искажения я понял
Иногда бывает я сложную для возраста/понимания тему отлично пойму, а 2x2=4  с трудом
Потом сам удивляюсь своей глупости... примерно как сейчас

[felis manul]

Насколько я понимаю звезды, луна и другие небесные обьекты удалены на столько, что могут считаться бесконечностью и все лучи должны собраться в точке фокуса.

Луна удалена не настолько, чтобы считаться точкой, да и планеты тоже не всегда могут считаться точками. Только звезды
Для лучей разной длинны волны фокусное расстояние также различно. За счет чего могут возникать хроматические аберрации (например в виде цветного ореола вокруг точки).

[xd]

Но хроматические аберрации будут только если в системе есть преломляющие поверхности. Ньютонов не касается.

[AstroNick]

Насколько я понимаю звезды, луна и другие небесные обьекты удалены на столько, что могут считаться бесконечностью и все лучи должны собраться в точке фокуса.

Луна удалена не настолько, чтобы считаться точкой, да и планеты тоже не всегда могут считаться точками. Только звезды
...

В исходном посте под выражением "собираться в точке фокуса", видимо, негласно подразумевалось "собираться на фокальной поверхности" (которая, кстати говоря, очень редко бывает плоскостью - только в специальных оптических системах или при наличии специальных дополнительных приспособлений). Т.е. речь шла не об угловых размерах, а о расфокусировке из-за разницы в расстояниях до разных небесных тел. И в этом смысле всё верно - даже расстояние до Луны настолько велико по сравнению с фокусным расстоянием любого мыслимого объектива, что её смело можно считать удалённой на бесконечность!

[felis manul]

Но хроматические аберрации будут только если в системе есть преломляющие поверхности. Ньютонов не касается.

На рисунке изображена линза...

В исходном посте под выражением "собираться в точке фокуса", видимо, негласно подразумевалось "собираться на фокальной поверхности"

Из чего следует, что для правильного понимания надо стараться выражать мысль так, чтобы не было возможности двойного толкования. В жизни пригодится.

[Cat_CooLeR]

В исходном посте под выражением "собираться в точке фокуса"

Ни в коем случае. Я имел ввиду точку. Точку F на рисунке. Я могу назвать предметы своими вещами.
Из поста Alexandr_V я обо всем догадался.
А тут написал, что сложные темы даются сравнительно легко, а в легких - могу в элементарном запутаться.

[AstroNick]

В исходном посте под выражением "собираться в точке фокуса"

Ни в коем случае. Я имел ввиду точку. Точку F на рисунке. Я могу назвать предметы своими вещами.

Тогда правильнее было бы сказать, что в точке фокуса будет построено изображение находящейся на главной оптической оси телескопа точки любого небесного тела. В том смысле, что расфокусировка из-за разности расстояний (возникающая при наблюдении не слишком удалённых земных объектов) для любого небесного тела будет настолько мала, что о ней можно забыть.

[Cat_CooLeR]

AstroNick, ясно, буду стараться выражаться как можно точнее...

[Cat_CooLeR]

Появились у меня непонятки...
Если за окуляром телескопа поставить пленку/матрицу (фотоаппарат/ПЗС короче) как расчитать угловое поле на небе будет занимать матрица?
Вот мои размышления.  Пусть будет матрица 23x16mm. (h x w) фокусное окуляра (заднее) f'o=10мм с полем зрения 50°
Насколько я понял, передний и задний фокус у окуляра практически одинаковы? (если нет, можно дальше не читать)
Узнаем поле зрения как у обьектива. arctg(0,5h/f'o)=48°x2=97° и arctg(0,5h/f'o)=38.5°x2=77°
Но так-как поле зрения у окуляра 50°, то на матрице будет круг размером tg(50°)xf'o=11,9мм или 1986px (если размер пикселя 6 мкм).
А поле зрения стандартно, поле зрения окуляра деленное на увеличение телескопа с этим окуляром.
Правильны ли мои рассуждения?

[AstroNick]

Если за окуляром телескопа поставить пленку/матрицу (фотоаппарат/ПЗС короче) как расчитать угловое поле на небе будет занимать матрица?

Ничего не понял! Телескоп с окуляром в рабочем режиме - афокальная система, т.е. из окуляра выходит параллельный пучок лучей, и чтобы сфокусировать его на плёнку/матрицу, нужна дополнительная линза (например, объектив фотоаппарата). Или имеется в виду окулярная камера, когда окуляр используется в качестве редуктора фокуса? Но тогда не хватает ещё одного параметра - расстояния от окуляра до плёнки/матрицы. От этого расстояния будет зависеть масштаб получаемого изображения и, естественно, поле зрения. Вообще, такие вопросы лучше решать, имея соответствующий рисунок...

[Cat_CooLeR]

Рисунок сделал, сообщение написал... подумал... И разобрался!
Все таки рисунок - великая вещь
Спасибо AstroNick!
P.S. Когда разобрался, аж стыдно стало за предыдущее сообщение

[dims]

В книге Сикорука (а также гугле и т.д.) читал, что в точку фокуса сходятся все лучи, которые идут из беконечности, параллельно оптической оси (ОС).

Обратите внимание на выделенное жирным! В противном случае, то есть, если лучи идут не параллельно ОС, то они сходятся не в фокусе, а сбоку от него (но всё равно в фокальной плоскости).

Геометрическая оптика базируется на двух правилах:

1) Луч, идущий через центр линзы, не преломляется.
2) Луч, идущий не через центр линзы, пересекается с параллельным ему лучом, идущим через центр, на фокальной плоскости.

Этих двух правил достаточно, чтобы нарисовать ход любых лучей в любой системе линз.

Плюс к этому написано, что если в фокальную плоскость поместить фотопластинку (пленку), то получиться изображение, но не точки, а обьекта

Правильно. Потому что объект (например, Луна) состоит из множества точек, каждая из которых испускает пучок лучей, многие из которых не параллельны ОС.

Вот тут у меня и стопор. Лучи из бесконечности, должны пересекаться в фокусе,

Только если они параллельны ОС.

[dims]

Насколько я понимаю звезды, луна и другие небесные обьекты удалены на столько, что могут считаться бесконечностью и все лучи должны собраться в точке фокуса.

Луна удалена не настолько, чтобы считаться точкой,

Чтобы точкой -- недостаточно, а чтобы казаться на бесконечности -- достаточно.

[Cat_CooLeR]

dims, на эти вопросы я давно нашел ответы
Но все равно - спасибо!

[dims]

А, пардон, не за что