Интерферометрические тесты в подвале ВАГО

[Vladstar]

1)для достижения катадиоптриком 1/8 его составные элементы должны быть не хуже 1/12-1/14 ?2)ИЛИ всё это ерунда и катадиоптрик собранный из элементов 1/8 тоже покажет на скамье 1/8 (ну или что одно и тоже - катадиоптрик покажет точность фронта равную точности наихудьшей своей поверхности) ?

Производители доводят систему в сборе пытаясь взаимно компенсировать ошибки отдельных компонентов, что, опять же строго говоря, дает компенсацию только на оси, но не по полю. Но за счет влияния атмосферы  и неопытности большей части пользователей ошибки оптики видны не всем.

Пусть каждый компонент изготовлен с точностью не хуже Л/8. Собирается система. При обнаружении ошибок , ретушь производится обычно оптического компонента большей апертуры (пластины или ГЗ), т.к. их ретушь проводить намного проще, чем ретушь маленьких вторичек. Делается ли так у производителей - другая тема.

[alexday457]

Разрешающая способность ϕ=1.22λD
Угловой размер объекта θ=2RL
D - апертура телескопа или база интерферометра, R - радиус планета, L - расстояние до планеты. \lambda - длина волны.
Для различимости деталей требуется чтобы было θ>>ϕ
Считаем. Для землеподобной планеты у альфы Центавра

2R = 12x106м, L = 3.8x1016м, итого
θ = 3x10-10 рад.
Будем считать θ=10ϕ
Тогда D=1.22λϕ=101.22λθ = 22 570 м.
Это для оптического телескопа.
Точность изготовления поверхностей не хуже ну хотя бы 50 нм, термостабилизация такая, чтобы локальные изменения не приводили к изменениям формы, а это перепады не более чем в миллионные доли градуса по всей поверхности. При особых условиях оптическую схему можно сделать длиной километров 20.
Реально?


Да Правильны расчёты?!

[Vladstar]

При особых условиях оптическую схему можно сделать длиной километров 20.Реально?

Не длиной, а диаметром. Было б реально, уже построили бы.

[LifeIsGood]

У ШК Celestron ретушируют вторичку.
У ШН Мида подбирают путем перебора пластины к ГЗ.

[Михаил MAK]

Застрял на юстировке одного из ньютонов - никак кому не мог изгнать  Лёша её придавил мигом. Я напрасно слишком передоверился чеширу. Результирующая картинка, видимая в евонной дырочке, оказалась далека от христоматийной. Век живи - век учись... 

кошмар - а почему так?
и как теперь жить - если обычно чеширом ньютоны юстировал??? (по звезде не всегда атмосфера позволяет)

[Михаил MAK]

Спасибо за ответы!

PTV , это как раз пиковое, само по себе ни на что не влияющее.
Катадиоптрик так или иначе доводится в сборе - либо ретушью, либо отбором компонентов из серии.

1. PV - peak to valley - размах ошибки. RMS root mean squared - среднеквадратичное отклонение.

о - это радует, значит всё не так безнадежно
ВОПРОС1 =  не понятен смысл - что нам дает знание о том что расстояние между самым большой пикой и ямой на поверхности равно 1/3 волны к примеру
если например эти 2а обьекта занимают 1% площади а в остальном всё ровно...? или программа принимает во внимание только участки с значительной площадью?

2. Да, скамья выдает суммарную ошибку всей системы
3. Согласно статистике правильно, но в оптике обычно считается, что ошибки просто складываются (пессимистическая оценка).

ну в принципе это по статистике нижний предел суммарной ошибки, если нет взаимной корреляции ошибок на элементах или она мала.
вот в катадиоптрике - есть ли корреляция? другими словами если мениск и вторичка допустим идеалны а
ГЗ нет
ВОПРОС №2- БУДЕТ ЛИ на вторичке за счет её коэф.увеличения расти размах ошибки волнового фронта идущего от гз?
или увеличение размаха ошибки находится в пропорции с изменениями волнового фронта и соотношение размаха ошибки и размаха полезного сигнала сохраняется и поэтому изображение дополнительно не портится?
если корреляции нет = то сложение ошибок порядочно завышенный критерий.
если корелляция есть - то может оказаться заниженным...

=============
ВОПРОС №3 прикладной
Если
1)RMS root mean squared - среднеквадратичное отклонение.
2)по статистике = величина лежит в рамках (+-)К*(среднеквадратичное отклонение) с вероятностью боле(1 - 1/k²)
Верен ли еще один вывод:
берем RMS из тестов, например типовой 1/16
и получаем для этого катадиоптрика
что 75% фронта будет с PTV 1/4 (k=2  (+-)1/16*2=1/4)
а если уж такая большая часть поверхности фронта удовлетворяет критерю Рееля,
может -  не проблема что в этом тесте PTV системы стоит  1/2-1/3 ??
или всё таки эти участки с таким размахом и такой относительно небольшой долей поверхности вносят что то заметное?

[Михаил MAK]

*Согласно статистике правильно, но в оптике обычно считается, что ошибки просто складываются (пессимистическая оценка).
*Считается, что для "диффракционно идеального визуального телескопа" (без учета влияния атмосферы и в предположении что дальнейшее улучшение качества оптики не даст заметного на глаз опытным наблюдателем улучшения качества изображения) требуется PV волнового фронта 1/4 всей системы,
*ошибка отражающей пов-ти дает удвоенную ошибку волнового фронта,
=для катадиоптрика имеющего 2 зеркала и 1 пластинку для достижения точности PV=1/4 волн. фронта для всей системы надо иметь ошибки на поверхности каждого элемента порядка 1/24. (1/4=х+х+2х+2x) -> x=1/24

=да критерий задран круто, если считать по статистике, то для  системы с PTV 1/4 - достаточно 1/10 каждого элемента вместо 1/24..
(1/4)^2 = (3*2*x)^2  >>> x=9.7

[Алексей Юдин]

ВОПРОС №3 прикладной
Если
1)RMS root mean squared - среднеквадратичное отклонение.
2)по статистике = величина лежит в рамках (+-)К*(среднеквадратичное отклонение) с вероятностью боле(1 - 1/k²)
Верен ли еще один вывод:
берем RMS из тестов, например типовой 1/16
и получаем для этого катадиоптрика
что 75% фронта будет с PTV 1/4 (k=2  (+-)1/16*2=1/4)
а если уж такая большая часть поверхности фронта удовлетворяет критерю Рееля,
может -  не проблема что в этом тесте PTV системы стоит  1/2-1/3 ??
или всё таки эти участки с таким размахом и такой относительно небольшой долей поверхности вносят что то заметное?

В таком расчёте практического смысла нет, как и в самом критерии Рэлея для волнового фронта.

Практический смысл имеет только ЧКХ, вычисляемая по зрачковой функции, причём точность зависит от полосы пропускания датчика волнового фронта и соотношения спектра ошибок с ней.
Т.е. надо смотреть на спектр ошибки, а не на одну амплитуду. Через преобразование Фурье получаем ФРТ и ЧКХ.

[Дмитрий Маколкин]

В таком расчёте практического смысла нет, как и в самом критерии Рэлея для волнового фронта.

В самом критерии Релея есть прямой смысл, если вернуться к тому, как именно его сформулировал сам Релей, а не понимают ныне.

Релей сформулировал его примерно так: берем идеальную оптику и начинаем вводить сферическую аберрацию третьего порядка без перефокусировки в положение наилучшей установки. Максимально допустимая P-V величина такой аберрации равна 1/4 длины волны света, при этом качество изображения остается высоким.

Если мы к такому определению добавляем возможность перефокусировки, то получаем итоговую систему с P-V равным 1/8 лямбды и плавной формой ошибки.
Как видите, это очень жесткий критерий. Со временем он был переформулирован в сторону смягчения.
Фактически, теперь требуется 1/4 с перефокусировкой и не сферическая аберрация третьего порядка, а любая.

[Алексей Юдин]

В практическом плане чистая сферичка это сферический конь в вакууме...

[Дмитрий Маколкин]

В практическом плане чистая сферичка это сферический конь в вакууме...

Несомненно!
Именно поэтому бездумное применение критерия Релея не имеет практического смысла. Надо понимать проблему критериев качества оптики в комплексе.

[Алексей Юдин]

Ну так а в комплексном плане это минимум ЧКХ по интерферограмме + оценка плавности по теневому и фазовому контрасту, т.к. последнее обычно не полосатится... Плюс, для хроматилок, полихром обязательно, а то "ахроматы со Штрелем 0,95" многим создают наивные мечты и грёзы...

[Грехов Михаил]

Ну в нашем то примере P-V на стенде - это сумма всех аберраций. Ясен пень, что чистая сферичка там будет ещё меньше. В основном главные враги - комища и астигматизмус. Но они вроде как не допускаются совсем. 

[Дядя Лёша]

Ну в нашем то примере P-V на стенде - это сумма всех аберраций. Ясен пень, что чистая сферичка там будет ещё меньше. В основном главные враги - комища и астигматизмус. Но они вроде как не допускаются совсем.

Не думаю, что небольшая комка, отображающаяся в виде потемнения сегмента первого диф. кольца, может заметно повлиять на качество изображения.

[Грехов Михаил]

Ну не знаю.... у меня похожий случай с моим 100мм АПО. Комка л/3...л/4 хорошо заметна на предельных увеличениях (1.6D) на ИЗН. Интересно, смогу ли я на таком инструменте явно заметить БКП и тени всех Галилеевских спутников на Юпитере? Насколько сильно это "зарежет" инструмент?

[Алексей Юдин]

Ну в нашем то примере P-V на стенде - это сумма всех аберраций. Ясен пень, что чистая сферичка там будет ещё меньше. В основном главные враги - комища и астигматизмус. Но они вроде как не допускаются совсем. 

Допускается кома, если речь, например, о планетных наблюдениях, а не об астрометрии. Так, кома +-0,45л, т.е. л/0,9 снижает Штрель всего до 0,9. Естественно, речь не идёт именно о таких величинах, но в любом случае говорить о PTV особого смысла нет.
А сумма всех аберраций как раз RMS. PTV - это ничего не значащий максимальный выброс, "график по одной точке".

[Алексей Юдин]

Ну не знаю.... у меня похожий случай с моим 100мм АПО. Комка л/3...л/4 хорошо заметна на предельных увеличениях (1.6D) на ИЗН. Интересно, смогу ли я на таком инструменте явно заметить БКП и тени всех Галилеевских спутников на Юпитере? Насколько сильно это "зарежет" инструмент?

Миш, всё это показывает ахромат 1021 с балкона на увеличении 40х, ты вообще о чём? Наблюдаешь, поди, одно ИЗН, да и то по праздникам?

[Дядя Лёша]

Ну не знаю.... у меня похожий случай с моим 100мм АПО. Комка л/3...л/4 хорошо заметна на предельных увеличениях (1.6D) на ИЗН. Интересно, смогу ли я на таком инструменте явно заметить БКП и тени всех Галилеевских спутников на Юпитере? Насколько сильно это "зарежет" инструмент?

Миш, всё это показывает ахромат 1021 с балкона на увеличении 40х, ты вообще о чём?

Точно!

[Грехов Михаил]

В БШР на 80х так и не увидел. Хотя дифракционную точку на таком увеличении узревал временами.... А тут диаметр всего на 20мм больше.

[Алексей Юдин]

Так БШР сферичный мог быть...