Почему именно стекло используется для зеркал?

[Serge P.]

....... Тут и начинается...  какие-то всё проблемы возникают... То есть, не так всё просто.

Дрон, вы пропускаете самое главное, не обращая внимания на следующее - вы не берете на заметку - коммерческий инструмент - который я вам даю, как вам нужно запрашивать или заказывать - повторно: вы должны определится - вам нужно стнадартное качесвто (ST), экстрастандартное (SE) или другое - Правило одно для всех - поставлено - как заказано - согласно вашей спецификации - проблемы касаются не заводов поставщиков - а заказчиков, - повторно - поставлено - что заказано. Техническая грамотность - это менталитет, культурность - обратите внимание - как коммерческая, так и техническая ментальность - культура не свойственна - некоторым заказчикам - рекомендую иметь консультации с более квалифицированными и опытными заказчиками - например - Корнеевым Валерием, в крайнем случае - Потапенко Сергеем и обращаться к поставщикам за консультациями - просматривать каталоги и спрашивать - для этого эта дисскусия здесь и открыта, чтобы отплевать зерна и плевла ...

Вы помогаете мне в Земаксе, я помогаю вам к стеклах - каждый должен научиться составлять запрос на расценки или заказ на поставку, указывая спецификацию точно (техусловия), так же - эксиз оптической заготовки или детали - ваши вопросы приймут последовательность и направленность. Если вы имели опыт протоколов ОБХСС - один вопрос - один ответ, пожалуйста - один вопрос - один ответ ... и в низу резюме - согласен или несогласен ... ок!

[Дрюша]

Извините, но это даже не моя профессия. А вот проблемы с этим возниают у таких людей как Валеий Дерюжин, Ed_Trygudov и др, а они - профессионалы. И наверное, они-то знают, как правильно составлять заявки и запросы. Паче того, умеют сами проводить измерения, для чего специально изготавливают контрольные призмы из каждой партии стекла, и промеряют до шестого знака после запятой. Тут важно даже не соответствие спецификации, а конкретны данные по конкретному стеклу закладываются в расчёт, и вся система пересчитывается и оптимизируется именно под это стекло. И каждый хай-эндовый объектив пересчитывается под конкретную варку стекла. А ещё есть таая практика - компенсировать неоднородности показателя преломления (свили) местной ретушью поверхностей. Эту методику описывал ещё Максутов.

Хотя, той теме - шесть лет, и вполне возможно, что сечас ситуация могла измениться. Но насколько я знаю, многие мастера предпочитают заказывать стекло из-за бугра.

[cheburator]

А в середине 20-го века частенько делали телескопы из металла, и получалось реально лучше. Почитайте того же Максутова.
Минус: да, коэффициент теплового расширения больше, чем у стекла.
Плюс: металл гораздо быстрее (на порядок, а то и два) быстрее принимает температуру окружающей среды. Тот же Максутов заметил, что "стеклянный" телескоп при вынесении зимой из помещения на улицу нужно "охлаждать" хотя бы полчаса (лучше - часа два), а металлический дает прекрасные результаты через 5 минут. Это бывает очень-очень важно.
Для "компенсирования" большого теплового расширения нужно просто трубу, диагональ и прочие элементы сделать из материала примерно с таким же коэффициентом теплового расширения.
Минус: Обрабатывать гораздо сложнее, поскольку металлы тверже.
Плюс: есть вариант зеркала с "сотовой" структурой, эта структура имеет большую жесткость (как будто очень толстое зеркало) и потому требует минимальной разгрузки, в то же время легкое и опять же быстрее принимает температуру, чем сплошное зеркало той же толщины.
Плюс (возможный): можно зеркало сделать собственно из отражающего металла типа алюминия.

Так что металл, по крайней мере лет 30-40 назад, был среди профессионалов-экспериментаторов ходовым материалом.

[Дрюша]

Плюс: металл гораздо быстрее (на порядок, а то и два) быстрее принимает температуру окружающей среды. Тот же Максутов заметил, что "стеклянный" телескоп при вынесении зимой из помещения на улицу нужно "охлаждать" хотя бы полчаса (лучше - часа два), а металлический дает прекрасные результаты через 5 минут. Это бывает очень-очень важно.

Тогда идеальный материал для зеркалостроения - это АЛМАЗ. Теплопроводность у него ещё выше, чем у металлов.

[Yuri P.]

[/quote]
Тогда идеальный материал для зеркалостроения - это АЛМАЗ. Теплопроводность у него ещё выше, чем у металлов.
[/quote]

 - а еще лучше - жидкий Гелий   

Юрий

[Дрюша]

Ну, геилий-то жидкий... Его разве только для иммерсии... К тому же, им никого не удивишь.

А самый писк моды - это тёмная материя. Из котоой, кстати, состоит процентов 90 всей тяготеющей массы Вселенной. Так вот, она абсолютно прозрачна (по крайней мере для нашего "светлого" света), а гравитационные линзы из неё (в силу приципа эквивалентности) - совершенно апохроматичны во всём диапазоне длин волн. Сферическая аберрация устраняетя при некотором пространственном распределении плотности тёмного вещества, и если это распределение сферически симметрично, то этот гравитационно-однолинзовый объектив, к тому же, будт абсолютный апланат и анастигмат. Из всех аберраций - только кривизна поля. А так, дифракционное качество на поле зрения 360 градусов!

Только по сабжу в этом топике речь идёт о зеркалах, а гравитационная линза из тёмного вещества - это, скорее, для рефрактора...

[Serge P.]

Хорошо, я вас понял - резюме,
Почему именно стекло используется для зеркал?
(1) Для подложки зеркала требуется материал в низким коэффициентом теплового расширения (ТКР), высокой однородности, хорошо механически обрабатываемый и химически покрываемый металлическими покрытиями.
(2) Таким материалом являются стеклянные и стекло-кристаллические материалы - оптические стекла, оптические ситаллы - стекла и ситаллы - оптичесеого качесвта.
(3) Другие соверменные материалы не являются таковыми, в т.ч. технические стекла и технические ситаллы - стекла и ситаллы - техничесого качества.

Обратите внимание - вы делаете ошибки: температурный коэффициент расширения - вы называете теплопроводностью, запрос на расценки или заказ на поставку, которые содержат спецификацию (техусловия) точно - вы называете заявкой ...

[Дрюша]

ТКР - это коэффициент расширения. На сколько увеличится размер при изменении температуры.
Теплопроводность - это теплопроводность. Это насколько быстро зеркало примет темпратуру окружающей среды.
Совершенно разные показатели. И оба они - есть. И оба - важны.

Я полагаю, никто не мешает отливать из специализированных металлических сплавов высоко однородные заготовки. Есть специальные "прецезионные" сплавы (включая иридиевые, палладиевые и т.п.). Из них делаются эталоны (длины, массы и т.п.).

Методы обработки, в принципе, тоже есть. То, что любителями освоена шлифовка-полировка стекла на кухне - значения не имеет. В принципе, никто не мешает работать с металлами. Очевидно, в некоторых условиях (например, в космосе) металлические зеркала (например, из бериллия) лучше стеклянных (и даже ситалловых). Но для любителя бериллий не годится. Хотя бы потому что он весьма ядовит.

Так что, стекло пока имеет наилучшие показатели именно для того техпроцесса, который освоен (включая контроль оптическими методами). Для металлов есть свои методы контроля. Например, ультразвуком. Но для любителя на кухне это сложновато.

То есть, разница тут чисто количественная. Но не качественная.

[Serge P.]

Андрей (Дрюша),

Зачем вам все это нужно, ваша цель, с какой целью спрашиваете - вы ничего не делаете и не планируете - вы ставите мысленные эксперементы - дайте ваш вопрос - одним предложением, я вам отвечу .... или обозначте проблему - делали то-то и то-то, получили это-то, но ожидали другое - вот незадача, вот проблема - кто пояснит вчем решение этой проблемы ... пожалуйста - впорос, или проблема ...

Я думаю, что вопрос - почему именно стекло .... , был отвечен - резюме имеется, проблемы закрыты ...., возможно, кто-либо изготовит зеркало действительно из металла - и поделится своим опытом ... сравнимая изготовление из стекла и изготовление из металла - я невижу здесь таких эксперементаторов ... 

[Михаил_Никитин]

Юрий
Да, приоритет Холла в создании действующего изделия был, но он по непонятным причинам никогда не публиковал свои работы. Сохранились лишь отдельные сообщения о его экспериментах, связанных с созданием ахроматических объективов.

Так, например, 18 июня 1789 г. Джемс Рамсден в своем докладе на заседании лондонского Королевского Общества упомянул о работах Честера Холла.

Что касается приоритета в теоретическом обосновании, то впервые идея именно линзового дублета из собирающей и рассеивающей линз с разными показателями дисперсии была предложена Д. Грегори в 1695 г.

Насчет Ломоносова, у него при том наблюдении точно был объектив-ахромат, так как параметры инструмента - длина 135 см, апертура ок. 130 мм не позволяют получить приведенную им зарисовку при объективе из одиночной линзы. Максимум 34 мм апертуры - дальше будет сильно размытое изображение. Хотя он сам и упоминает о "двухлинзовой трубе", но в другом месте пишет, что центр поля зрения был совершенно свободен от хроматизма, который сильно возрастал к краям. Такое для одиночной линзы невозможно в принципе - если ощутимый хроматизм есть, то на оси он будет обязательно.

Где он взял объектив, честно говоря, не помню, но в одном месте фразу о "доллондовой трубе" я видел. Кстати, вы говорите, трубы были малоизвестны. Кому-кому, а уж Эйлеру Доллонд-старший вполне мог прислать объектив или парочку в качестве подарка за идею их создания - они ведь переписывались, и в начале Доллонд напрочь отрицал возможность таких объективов. А Эйлер его переубедил (вместо того, чтобы засекретить открытие и взять на него патент) и первый объектив был создан в 1758г.

Между Доллондом и Эйлером возникли оживленные споры, о чем свидетельствуют его письма к Ветштейну от 29 сентября и 21 ноября 1752 г., 31 марта 1753 г., 16 ноября 1754 г., 22 мая 1756 г. и др. Эти споры продолжались вплоть до 1758 г.

Из письма Эйлера к Ветштейну, написанному 31 октября 1758 г., уже видно, что к этому времени Доллонд, убедившись в правильности идеи Эйлера, уже начал делать попытки ее практической реализации в конкретной конструкции ахроматического объектива телескопа: "Я очень Вам благодарен, - писал Эйлер, - за известия о новых открытиях Доллонда по усовершенствованию телескопов, относящихся к устранению влияния различной преломляемости лучей; я особенно этим доволен, так как г. Доллонд тем самым признает правильность моей теории, на которую он ранее нападал.

Интересно отметить, что в западно-европейской литературе XIX-XX вв. изобретение Доллонда показывается как нечто совершенно новое и независимое от исследований Эйлера. Однако, современники Эйлера и Доллонда как в России, так и на Западе относились к этому вопросу совсем иначе. Так, знаменитый английский физик Д. Пристли в своей "Истории оптики" (1772 г.) прямо указывает на то, что Доллонд приступил к своим изысканиям под непосредственным влиянием работ Эйлера.

Сам Эйлер излагал в 1774 г. историю создания ахроматической оптики следующим образом: "Наше мнение вскоре же подверглось яростным нападкам со стороны покойного Доллонда, который еще долгое время считал, что доказательство великого Ньютона обосновано настолько прочно, что не может быть ошибочным. Для подкрепления своего мнения он приступил к опытам над преломлением различных прозрачных веществ, в особенности разных сортов стекла. Эти опыты вполне подтвердили мое мнение, и Доллонд принужден был признать свою ошибку. Без сомнения, именно это важное открытие заставило искусного мастера с жаром приняться за усовершенствование обычных линз".

Так что три года еще было. А Ломоносов вполне мог пойти в Академию да и взять ту трубу для наблюдений редкого небесного явления (стоила она тогда, наверное, побольше, чем сейчас АПО)

Все цитаты: В.Гуриков: Эйлер против Ньютона или триумф российской оптики(век XVIII).

Всех благ, Михаил.

[Serge P.]

Привет Форум !

Вы знаете, просматривая интернет с поисковой машины гугля и яндекса, я всегда замечал, что эта тема занимает первенство и светится впереди планеты всей, я не решался зайти и узнать о том, решен ли все еще вопрос из какого материала делать зеркала, будут ли новые материалы и кто то среди форумчан предлагал пробовать металлы, и т.п. В те далекие годы, т.е. несколько лет тому назад, я был вспылчивым и не выносил фантазий, рассуждений риторического нескончаемого характера, только что бы выпить чаю и насладится размышлениями - меня как и многих других молодых людей интересовали контракты, заказы, работа, и не побоюсь этого слова - деньги, прошу прощение за это хулиганское слово контракты.

Я зашел на тему, что бы узнать правду .... правда восторжествовала и стекла остаются, и были, тем материалом, который проверен временем, и не подлежит замене на экспериментальные и мало-мальски проверенные другие.

Я благодарю участников темы за обсуждение, дискуссию и полезную информацию.

Да, вот еще что ... у нас есть хорошие новости.

Комментарий модератора раздела

Удалено! Кросспостинг и коммерческая реклама! Автору - предупреждение

[Дрюша]

А я думаю, - точка ещёне поставлена. Потому что словом "стекло" (как, впрочем, "металл" или "пластик") могут обозначаться совершенно разные материалы. Ну, скажем, "стекло" - какое? Бутылочное? Или оптическое? Или, может быть, - ситалл (тоже на вид как стекло)? Или монокристалл (вообще-то - уже не стекло, но на вид...). А металл - это какой? Чугуний? Или бериллий? А может, иридий или палладий? Ну, а уж пластиков-то... Причём, как основы для зеркал - не обязательно прозрачных. Друг от дружки они могут отличаться ещё больше, чем ситалл от чугуна. Какой тогда смысл говорить о "пластиках" вообще?

Ну, для любителей, наверное, всё дело в доступности. Стекло, - оно доступно. Даже в советские времена можно было найти более-менее подходящую стекляху (а поди добудь бериллиевую заготовку).

Единственное что меня смущает, так это то, что стекло, по сути, - это такой аморфный материал. То есть, попросту, - очень-очень вязкая ЖИДКОСТЬ. И она постепенно - течёт. Вот, к примеру, мне интересно вот что. Положим, есть готовый телескоп с зеркалом из стекла или иного стеклоподобного (аморфного) материала (пирекс, плавленный кварц, и вот уж не знаю, течёт ли ситалл). Потлжим, это зеркало сделано так (такой толщины с учётом схемы разгрузки), что при той разгрузке, какая фактически есть, оно получает пределбно допустимые весовые деформации (ну, положим, 1/16 лямбды, что приводит к искажению волнового фронта для отражённого света на 1/8 лямбды и считается для нас приемлемо). И вот, положим, мы оставили это зеркало в таком положении на долгое время. Вопрос. За сколько лет (веков, тысячелетий) оно может "утечь" так, что его форма (даже в ненагруженном состоянии) сколько-нибудь заметно изменится? Ну, скажем, составит те же 1/16 - 1/20 лямбды...

А металлические зеркала этой "течке" не подвержены? А пластиковые? А цельно-монокристаллические?

[Денис Никитин]

И вот, положим, мы оставили это зеркало в таком положении на долгое время. Вопрос. За сколько лет (веков, тысячелетий) оно может "утечь" так, что его форма (даже в ненагруженном состоянии) сколько-нибудь заметно изменится? Ну, скажем, составит те же 1/16 - 1/20 лямбды...

Ориентировочно - 10 миллиардов лет.  Стекло не является очень-очень вязкой жидкостью. Текучесть холодного стекла - это миф. Холодное стекло не течет.

[ДимСаныч]

Миф, не миф, но вот о чём говорят некоторые источники: http://www.physbook.ru/index.php/%D0%A2._%D0%90%D0%BC%D0%BE%D1%80%D1%84%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B0  и  http://www.physel.ru/-mainmenu-16/--mainmenu-22/269-s-265--.html  Т.е. стекло не успев "размазаться" кристаллизуется. Но определённо - время нужно  много.

[Денис Никитин]

Не вижу по этим ссылкам ничего про текучесть стекла.

[ДимСаныч]

Не вижу по этим ссылкам ничего про текучесть стекла.

http://www.physbook.ru/index.php/%D0%A2._%D0%90%D0%BC%D0%BE%D1%80%D1%84%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B0 - пункт 5
http://www.physel.ru/-mainmenu-16/--mainmenu-22/269-s-265--.html - последний абзац.

[Okub62]

Давно товарищ-радиохулиган рассказывал о необычном поведении стекла.
Выходной контур передатчика-"киловаттника" (не обязательно киловатт на выходе, но очень мощный, на здоровенной "рогатой" лампе, не помню уже какой марки) был намотан на бутылке, поставленной донышком вверх. В процессе работы передатчика, не сразу, по прошествии времени донышко бутылки стало постепенно "проседать" вниз и стало сильно вогнутым, почти до середины бутылки. Особого разогрева стекла при этом не наблюдалось.
Сам я не видел, но этот товарищ не был замечен брехуном и рассказывал об аппарате соседа, а не о своём. Его аппарат я видел, там, кажется, бескаркасная выходная катушка была.
Может так можно заставить "потечь" и зеркало, только непонятно, зачем.

[ДимСаныч]

Может так можно заставить "потечь" и зеркало, только непонятно, зачем.

Действительно, зачем? Всё равно оптической точности не будет (а если она была, то исчезнет), и наверно даже шлифовать придётся. Аморфность аднака.
А вот в плане художественного искусства это наверно бесценный опыт, правда слишком долгий.

[FRIM@N]

Давно товарищ-радиохулиган рассказывал о необычном поведении стекла.

Та "рогатая" лампа это ГУ81, практически неубиваемый девайс с графитовым анодом. Бытылку с П-контуром намотанным на ней можно считать аналогом индукционной печи. Передатчики у шарманщиков обычно имеют кучу гармоник и контур греется очень неплохо. Так что возможно был такой режим работы при котором стекло все же разогревалось (возможно локально) и текло. Я гуглил, у бытылочного низкая температура плавления, текучесть начинает проявляться про +300 по цельсию.

[Okub62]

Возможно, хотя он, вроде, сам удивлялся, потому-де бутылка не нагревалась практически.
Впрочем, сомневаюсь, чтобы кто-то пытался потрогать выходной контур при работающем передатчике. Жжётся, однако. Да и анодное порядка 1500 В здорово остужает энтузиазм. 

Лампы такие точно, я видел у него. Сейчас пояндексил.