400мм зеркало 1см толщиной

[Анатолий Белкин]

Диафрагма ф 50 мкм далее уменьшается микрообъективом. Велика она или мала - судить нужно потому, какой величины требуется ИЗ.

У моего АКМ вместо окуляра стоит цифровой окуляр (цифровая камера Levenhuk M300 BASE).
Объектив АКМ 20х. Поэтому диаметр диафрагмы (50 мкм) уменьшится (50 мкм : 20= 2,5 мкм).
На фотографии диаметр центрального диска (увеличен на 400 %) равен 15 пикс.  Размер 1 пикселя матрицы цифровой камеры равен 2,2х2,2 мкм. Умножаем 15 пикс на  2,2 мкм, получаем диаметр диска 33 мкм.
Так как увеличение цифровой камеры аналогично 10х окуляру,  то 33 мкм делим на 10 и получаем реальный диаметр изображения диафрагмы 3,3 мкм.
Теоретически рассчитанный диаметр изображения диафрагмы (2,5 мкм), чуть меньше реального – 3,3 мкм.

[Анатолий Белкин]

Переделал осветитель АКМ.
В качестве основы взял 6,7х микрообъектив (см. фото).
Изготовил диафрагму для осветителя диаметром 30 мкм.
Источник света – зеленый светодиод.
Готовый осветитель с диафрагмой в сборе (см. фото) и АКМ в сборе (см. фото).
Получил вот такую дифракционную картину точки (см. фото, вырезки из  100% и 400% кадра). Отражение изображения диафрагмы от плоского зеркальца, установленного перед объективом АКМ.
На фотографии центральный диск 7 пикс. Делим на увеличение окулярной камеры (10х), получаем  0,7 пикс. Умножаем на величину пикселя 2, 2 мкм, получаем окончательный размер центрального диска - 1,54 мкм. 

[Анатолий Белкин]

Откуда цифра 10Х для вашей камеры? В ее устройстве используется оптический элемент(переброска) с масштабированием 10х?
Или все же кроме самой матрицы там ничего оптического нет?

Это производитель, чтобы масштаб изображения в обычном окуляре зрительно выглядел так же как на экране монитора, при использовании цифрового окуляра, вложил в программу 10х цифровое увеличение.

[Анатолий Белкин]

Интересует какое расстояние по оптической оси от изображения которое строит МО 3,7 до опорной поверхности МО 20 и от опорной поверхности МО 20 до матрицы, ещё от точечной диафрагмы до опорной поверхности МО 3,7?

Расстояние от опорной площадки 20х микрообъектива (МО) до диафрагмы (длина тубуса) 160 мм.
Такое же расстояние от опорной площадки 20х МО  до матрицы цифрового окуляра.
Светодиод стоит перед передней линзой 6,7х МО, а за задней линзой стоит диафрагма.
Исходное цифровое увеличение изображения на матрице 10х (подгонка к 10х окуляру).

[Анатолий Белкин]

На фото микрообъектив 3,7х, с диафрагмой диаметром 30 мкм у вас запускаемая точка АКМ 8,1мкм.(30/3,7=8,1)
Как получили точку меньше этой величины в АКМ?

3,7х микрообъектив это не микрообъектив АКМ, а конденсор осветителя АКМ. У АКМ 20х МО.

[Анатолий Белкин]

    Исходное цифровое увеличение изображения на матрице 10х (подгонка к 10х окуляру).

Ну, вам же объяснили, что это ни о чем и никак при расчетах не используется.

Например, без цифрового увеличения изображение в микроскопе размером 1 пикс, на матрице уложится в 1 пиксель. Программа увеличивает это изображение (как будто его рассматривают при 10х окуляре) до 10 пикселей и на матрице оно уложится в 10 пикселей. Поэтому, чтобы определить реальный размер изображения в фокальной плоскости микрообъектива микроскопа, его размер нужно разделить на 10.

[Анатолий Белкин]

Т.е. в фокусе МО стоит светодиод, сразу после МО стоит диафрагма 30 мкм и в 160 мм от нее МО 20х?

Да.

[Анатолий Белкин]

Есть реальный физический пиксел матрицы. И если размер изображения 3 таких пиксела, то это и есть 3 пиксела. И никакими программными средствами это не изменить.

Производитель цифрового окуляра не поясняет каким образом достигается увеличение камеры. Просто указывает, что увеличение цифровой камеры 6-14х, в зависимости от типа камеры.
Пиксели можно изменить программно. Разделить 1 пиксель на 4 или объединить 4 пикселя в 1.
Да и изображение можно растянуть и наложить на большее число пикселей.
Я конечно не спец по пикселям, матрицам и программному обеспечению цифровых камер. Может знающие специалисты прояснят ситуацию?

[Анатолий Белкин]

Что насчет назначения МО у диафрагмы? Как вы себе представляете его действие?

В переднем фокусе МО стоит матовый зеленый светодиод. Лучи света, на выходе из МО, становится параллельными, и равномерно засвечивают отверстие диафрагмы. И т.д. см. выше.

[Анатолий Белкин]

Скорее всего Белкин надеялся с помошью этого обьектива, максимально сконцентрировать свет от диода на диафрагме...Смысла использовать для этого МО действительно нет. Достаточно простой короткофокусной линзы.

Концентрация света от светодиода на диафрагме, была одной из целей (не главной, для этого можно было установить более мощный светодиод), главной целью было равномерное освещение отверстия диафрагмы. В таком варианте, осветитель показал   лучший результат, чем с прежним  осветителем. Ну и еще одна цель – уменьшить вес осветителя и его термические свойства.

[Анатолий Белкин]

Подбирал микрообъективы (МО) и проверил, увеличивает ли  цифровой окуляр.
Использовал МО 40х, диафрагму (Д) 100 мкм. См. первое фото.
Перед  40х МО диафрагма диаметром 100 мкм  сформировала первичную точку диаметром  2,5 мкм (100 мкм : 40х =2,5 мкм).  Первичная точка, отразившись от плоского зеркала, сформировала перед МО вторичную точку диаметром 2,5 мкм.  МО увеличил вторичную точку (до 100 мкм) и сфокусировал на матрице цифрового окуляра (см. первое фото, вырезка из 100% кадра и второе фото на котором указан размер центрального диска – 44 пикселя, вырезка из 200% кадра).
44 пикселя умножаем на размер пикселя матрицы цифрового окуляра (2,2 пикс), получаем 97 мкм (практически равен диаметру диафрагмы – 100 мкм).
Таким образом, у цифрового окуляра нет увеличения.

[Анатолий Белкин]

сделать ИЗ не равной кружку Эйри, а 0.7 от его диаметра.
Тогда появится картина, близкая к дифракционной.

Спасибо Владимир Ильич.
Но я в данном случае не тестирую свое зеркало, а тестирую АКМ при помощи плоского зеркальца.
У  зеркала я уже обтачиваю край, уменьшая  его диаметр, чтобы убрать трещину.
Для АКМ я вроде подобрал МО и получил резкое изображение 100 мкм диафрагмы.
При будущем тестировании зеркала учту вышеизложенные рекомендации.

[Анатолий Белкин]

Еще раз выложите оптическую схему, использованную для получения картинок, с указанием примерных расстояний и размера светящегося тела светодиода.

Микрообъектив АКМ 40х (длина тубуса 160 мм).
Полупрозрачное зеркальце стоит на расстоянии 120 мм от опорной площадки микрообъектива.
Диафрагма (100 мкм) и матрица цифрового окуляра расположены на расстояниях 40 мм от центра полупрозрачной пластинки соответственно.
Осветитель изготовлен на основе 3,7х микрообъектива. Зеленый матовый светодиод  (3 вольта, диаметром 5 мм) установлен перед передней линзой  3,7х микрообъектива, а диафрагма (100 мкм) на уровне опорной площадки 3,7х микрообъектива.
Размер светящейся первичной точки  2,5 мкм (100 мкм делим на 40х, получаем 2,5 мкм).
Получено вот такое изображение 100 мкм диафрагмы при тестировании АКА. Размер 1 пикселя матрицы цифрового окуляра  2,2 мкм.

[Анатолий Белкин]

Пока не очень понятно, что это за светящиеся кольца и  откуда взялись нечеткие пятна?
Надо теперь попробовать заменить светодиод на другой - или на обычную лампочку и посмотреть,
что будет.
Во всяком случае, к дифракционной картине это не имеет никакого отношения!

Вот картинка для сравнения с дифракционной  картины точки в АКМ с ранее приведенной (ответ 682) картиной точки в сфотографированной через обычный микроскоп (микрообъектив 40х).
Снимок через АКМ - освещение зеленым светодиодом (узкополосное), через обычный микроскоп - освещение обычной лампой. Для сравнения нужно последнее красное кольцо удалить.
Поэтому АКМ воспроизводит точку в виде центрального диска и 2 колец, и обычный микроскоп то же.

[Анатолий Белкин]

     дифракционной  картины точки в АКМ с ранее приведенной (ответ 682)   

Нету в ответе 682 никакой картины точки
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,93005.msg4899579.html#msg4899579
То, что мы видим - яркое центральное пятно от излучающего кристалла светодиода,
менее яркое - от подложки кристалла, внешнее светящееся кольцо - рассеяние света в прозрачном
 пластмассовом корпусе светодиода.

Ответ 682 - нужно выделить только мои сообщения.
Корпус зеленого светодиода не прозрачный. Он матовый.

[Анатолий Белкин]

Теперь надо капнуть на него немного густого масла, чтобы сделать прозрачным, и посмотреть, что будет.

У светодиода не поверхность матовая, а вся внутренняя структура (матовая пластмасса).

[Анатолий Белкин]

Нужно, чтобы конденсор (у Вас это 3,7х микрообъектив) создавал изображение светящегося ядра светодиода на диафрагме отверстия, а не освещал его параллельным светом. Весь свет от светодиода загнать в отверстие все равно не получится (да это и не надо), но важно заполнить апертуру 20х-микрообъектива когерентным светом. Сейчас у Вас этого нет, нет когерентного заполнения апертуры, без этого дифракционная картинка никак не строится. Разные части апертуры микрообъектива заполнены светом от разных частей источника, так оптика не работает, разные части источника не когерентны между собой.

Спасибо Глеб. Раньше я обрезал светодиоды, матировал  и т.д (в качестве осветителя щели, точки). Лучше не было. Попробую еще для автоколлимационного микроскопа.

Убрал трещину на краю зеркала, обточив его край до диаметра 370 мм (световой диаметр 368 мм).
После снятия с поверхности зеркала отражающего слоя, проконтролирую его поверхность (0-тест с плоским зеркалом) и приступлю к сглаживанию "грампластинки".

[Анатолий Белкин]

Уже не однократно говорилось, что диафрагма диаметром 100мкм.  слишком большая и ее размер необходимо уменьшить, хотя бы до 30мкм. или еще лучше до 10мкм.

Диафрагма 100 мкм с 40х объективом у автоколлимационного микроскопа формирует первичную точку диаметром 2,5 мкм. Этого достаточно для исследования зеркала. Ведь работает не 100 мкм диафрагма, а уменьшенная до 2,5 мкм ее изображение.
Если взять  30 мкм диафрагму с 40х объективом, то первичная точка будет 0,75 мкм. Не слишком ли маленькая? А если диафрагма 10 мкм, то первичная точка будет еще меньше 0,25 мкм.
Если просто рассматривать точку, то конечно нужно брать ее диаметром 10 – 30 мкм.
Я же использую автоколлимационный микроскоп с точкой, а не просто точку.

[Анатолий Белкин]

Как то Владимир Ильич указал на  важность (при изготовлении диафрагмы) подбора толщины материала. Чтобы диафрагма была не в виде длинного туннеля,  а именно как диафрагма.
Толщина материал, из которого я изготовил диафрагму 0,1 мм. И диаметр диафрагмы 0,1 мм. Может  просто отзенковать отверстие по совету Владимира Ильича?

[Анатолий Белкин]

Идеальные отверстия микронного размера

Давайте разберемся с  требуемым диаметром диафрагмы.
Линейный диаметр диска Эйри d = 1,34 * k (в мкм), где d – диаметр диска Эйри,  k - относительное отверстие.

Вычислим, диаметр диска Эйри для моего зеркала : d= 1,34*700/368 = 2,5 мкм.
Диаметр диафрагмы, для тестирования зеркала, должен быть равен теоретически рассчитанному диаметру диска Эйри (2,5 мкм).

Изготовленная мною диафрагма, диаметром  100 мкм с 40х объективом у автоколлимационного микроскопа формирует первичную точку диаметром 2,5 мкм (ее диаметр совпадает с теоретически рассчитанным диаметром).
Этого достаточно для исследования зеркала (хорошо бы уменьшить на 30% как советовал ранее Владимир Ильич, ссылаясь на Д.Д. Максутова).