400мм зеркало 1см толщиной

[Вася Курочкин]

Я и имел ввиду известное изображние и шаг решетки.    Мне кажется, что оптик по ронкиграмме может приблизительно отличить потенциал падения штреля с единицы - до 0,5 ли или до 0,8 плюс минус.

[yas]

Это вряд ли. И шаг решетки здесь ни при чем. Это можно было бы оценить по имеющемуся здесь профилю поверхности.
Но я не очень верю, что можно было на таком зеркале методом измерения продольных получить PV поверхности порядка 1/10 длины волны.

[Gleb1964]

Но я не очень верю, что можно было на таком зеркале методом измерения продольных получить PV поверхности порядка 1/10 длины волны.

Нет, конечно. Метод контроля предполагает гладкость поверхности.

"Грампластинка" приводит к тому, что на склонах рельефа поверхности сильно меняется угол отражения света.

Это ещё оптимистичное предположение, что есть единая поверхность, пересеченная бороздами.
В этом уверенности нет. Глядя на ронкиграмму, это может быть набор зон на разных уровнях. Более ровные фрагменты поверхности, между крутыми бороздами, могут лежать на разных уровнях и иметь фазовый сдвиг между друг другом. На негладкой поверхности по ронкеграмме этого определить нельзя. Если фрагменты поверхности имеют сдвиги (не сфазированы), это уронит Шинель гораздо больше, нежели просто отклония на крутых склонах.

[Анатолий Белкин]

Глеб. Какой (приблизительно) вклад вносит светорассеяние от грампластинки в общий фон обычной засветки ночного неба и при идеальных  условиях (только засветка от звезд)? Нужно ли сглаживать грампластинку, если эти отклонения  от «идеальной» гладкой поверхности параболы не превышают  0,03 мкм?

[yas]

Нужно ли сглаживать грампластинку, если эти отклонения  от «идеальной» гладкой поверхности параболы не превышают  0,03 мкм?

Чтобы ответить представьте экстремальный случай: максимальные отклонения поверхности от гладкой параболы не превышают 0.03 мкм, но при этом вся поверхность - "пила" с шириной зубьев порядка максимального отклонения 0.03 мкм. Соберет такая поверхность свет в кружок Эри?

[Анатолий Белкин]

Но ведь идеально гладкой поверхности нет.
Стоит рассмотреть такую поверхность под большим увеличением и она будет выглядеть шероховатой или волнистой. Можно же изготовить, например, весы для измерения веса человека не с величиной погрешности 0,1 кг, а с точностью до 1 микро грамма. Но зачем? Столько усилий при разработке таких весов и множество ограничений для стабилизации движения воздуха в помещении, ограничения шума и т.д. Точно так же и в оптике.
Почему линза Френеля работает как линза, а зеркало "Френеля" (с поверхностью грампластинки) не должно работать, как зеркало? Можно же нацарапать на идеальном параболическом зеркале стеклорезом с десяток концентрических кругов и получить лишь некоторую незначительную потерю света (за счёт уменьшения отражающей поверхности такого зеркала) и легкое светорассеяние. А на качество дифракционной картины такое поцарапанное зеркало не повлияет.

[Вася Курочкин]

На правах участника темы, напишу. (мой ответ ни как не заменяет ответ Глеба).

1. На общий фон не влияет никак.

2. Грампластинка на сколько-то снижает штрель. Если неровности близки к 30 нм и их немало, это  сильно ухудшит штрель.  Меньшей амплитуды - лучше. Но мне на ронкиграмме видятся и зональные ошибки.

Если не прав, минусуйте,  заслужил)

[vomitron]

Чтобы ответить представьте экстремальный случай: максимальные отклонения поверхности от гладкой параболы не превышают 0.03 мкм, но при этом вся поверхность - "пила" с шириной зубьев порядка максимального отклонения 0.03 мкм. Соберет такая поверхность свет в кружок Эри?

Почему нет?

[yas]

Но ведь идеально гладкой поверхности нет.
Стоит рассмотреть такую поверхность под большим увеличением и она будет выглядеть шероховатой или волнистой. Можно же изготовить, например, весы для измерения веса человека не с величиной погрешности 0,1 кг, а с точностью до 1 микро грамма. Но зачем? Столько усилий при разработке таких весов и множество ограничений для стабилизации движения воздуха в помещении, ограничения шума и т.д. Точно так же и в оптике.
Почему линза Френеля работает как линза, а зеркало "Френеля" (с поверхностью грампластинки) не должно работать, как зеркало? Можно же нацарапать на идеальном параболическом зеркале стеклорезом с десяток концентрических кругов и получить лишь некоторую незначительную потерю света (за счёт уменьшения отражающей поверхности такого зеркала) и легкое светорассеяние. А на качество дифракционной картины такое поцарапанное зеркало не повлияет.

Да, на микромасштабе любое зеркало шероховато и это значит, что оно имеет светорассеяние, к-е снижает контраст. Именно поэтому существуют методы полировки снижающие микрошероховатость пов-ти и, соответственно, уменьшающие светорассеяние.
Да, если нацарапать стеклорезом пару колец, то это приведет к увеличению светорассеяния, качественно диф. картинка не измениться, но Штрель (интенсивность центрального максимума) снизится.
Но при испытаниях своего зеркала Вы получаете не микрошероховатость, а макро шероховатость поверхности (если только не используете метод Ллойда )
Поэтому площадь зон с "неправильным" наклоном на порядок больше, чем площадь дефектов от стеклореза.
Соответственно, интенсивность центрального максимума диф. картинки уменьшится гораздо больше.
Если зоны с "неправильным " наклоном будут еще шире, т.е. имеем не грампластинку, а зональные ошибки, то это уже будет приводить к деградации самой диф. картинки.
При этом светорассеяние от микрошероховатости останется.

[Gleb1964]

Чтобы ответить представьте экстремальный случай: максимальные отклонения поверхности от гладкой параболы не превышают 0.03 мкм, но при этом вся поверхность - "пила" с шириной зубьев порядка максимального отклонения 0.03 мкм. Соберет такая поверхность свет в кружок Эри?

Вообще-то, соберёт.
Число Штреля определяется интегралом по волновому фронту, который учитывает набор амплитуд и фаз из всех точек волнового фронта и слеп к их распределению. Имеют значение не сами наклоны микроучастков волнового фронта, а их отступление от общей фазы фронта. 

Вот, к примеру, считаем варианты штреля для "граммпластинки" с амплитудой +/-0.03мкм на поверхности зеркала. Берем три варианта - пила с острыми вершинами, синус и обрезанная пила (с плоскими вершинами, худший вариант). Переводим амлитуду в среднеквадратическую ошибку, коэффициенты для пилы \( 1/ \sqrt{ 12} \), для синуса \( 1/ \sqrt{2}\) и для обрезанной пилы \( 1 \).  Получаем значения штреля 0.986, 0.918 и 0.842 и успокаиваемся на этом малополезном математическом упражнении.   



Еще раз повторюсь - дело в том, что для негладкой поверхности метод измерения продольных и тест Ронки нерелевантны. Оба метода измеряют не отступления волнового фронта, а наклоны волнового фронта. А если нет гладкости и непрерывности, то нельзя сказать, что участки поверхности равного наклона образуют единую сфазированную поверхность или множество поверхностей со смещенными фазами. А именно смещение фазы играет роль.

Касательно линзы Френеля - могут быть варианты. Если между зонами смещение волнового фронта кратно длине волны, то волновой фронт когерентен и изображение дифракционного качества, но только на той длине волны, для которой эта кратность выполняется. Для белого света, в общем случае, разница фаз случайна и волновой фронт некогерентен, качество изображения далеко не дифракционное.

Да, на микромасштабе любое зеркало шероховато и это значит, что оно имеет светорассеяние, к-е снижает контраст. Именно поэтому существуют методы полировки снижающие микрошероховатость пов-ти и, соответственно, уменьшающие светорассеяние.

Светорассеяние, само по себе, мало роняет штрель. Рассеивается малая доля света и в широкий угол. Если бы в поле зрения был один небольшой объект, его контраст сильно не пострадает. Но, если через оптическую поверхность будет проходить большой световой поток - наблюдения в дневных условиях, при светлом небе, при близкой Луне или других источников засветки, то рассеяние может существенно уронить контраст.

[lx75]

О числе Штреля и дифракционной картине пока говорить рано, не представлено изображение точки которое строит зеркало (и неизвестно качество плоскости), скорее всего будет пятно рассеяния.
На меня произвело впечатление целеустремлённость автора темы! 👍

[Анатолий Белкин]

Спасибо всем. На днях изготовлю малую оптическую скамью для исследования 0-тестом зеркала в горизонтальном положении. Раньше я исследовал зеркало (продольные, 0-тест), расположенное на технологической 9-точечной разгрузке (положение зеркала под углом 45 градусов и вертикально). Сейчас изготовил новую, более легкую 9-точечную разгрузку для телескопа. Все дальнейшие исследования буду проводить на этой разгрузке и при горизонтальном положении зеркала.

[AAV]

Теневая и точка в автоколлимации.
Качество  этой поверхности?
Штрель?
P.S. Зеркало диаметром 100мм.

[lx75]

Я понимаю так: без дифракционного изображения точки число Штреля теряет смысл, т. е. нет перераспределения энергии в кольца. Есть только пятно рассеяния без какой-то либо зависимости распределения энергии. (качество оптики ограничено геометрическими аберрациями)

[AAV]

На днях изготовлю малую оптическую скамью для исследования 0-тестом зеркала в горизонтальном положении.

За диафрагмируйте плоское зеркало до  круга и параболу до такого же диаметра. Отъюстируйте параболу по точке, посмотрите теневую и точку.
Информации будет больше чем по Ронке.
Как юстируете схему с плоским зеркалом?

[AAV]

Я понимаю так: без дифракционного изображения точки число Штреля теряет смысл, т. е. нет перераспределения энергии в кольца. Есть только пятно рассеяния без какой-то либо зависимости распределения энергии. (качество оптики ограничено геометрическими аберрациями)

Штрель есть Штрель.
На приведенной ниже интерферограмме Штрель и энергию считают.
Вот реально как выглядит дифракционного изображения точки по Штрелю можно и не определить.
Интерферограмма не от теневой и точки приведенной выше.

[Вася Курочкин]

Теневая и точка в автоколлимации.
Качество  этой поверхности?
Штрель?
P.S. Зеркало диаметром 100мм.

0,85. Баба Ванга.))

[ysdanko]

0,85. Баба Ванга.))

0,45 

[ekvi]

Глядя на Ронки-грамму (Р2.jpg), сжатую по диаметру, можно подумать, что поверхность ГЗ = грампластинка. Однако в реальности это - стиральная доска, причём не регулярная - см. график измерения продольных аберраций нормали. А "генератором" волн является технология (см. фото полировальника D01.jpg).
Отсюда ближе к истине синусоида, а не пилообразная. На световой зоне по РГ я насчитал 15 волн с шагом (380-120)/2/15. ~ 9 мм. Отсюда максимальный угол рассеяния на склоне синусоиды при амплитуде 0.03 мкм составляет 3*10^-5/9/2^0.5 = 2.4*10^-6 ~ 0.5 угл. сек. Отражаясь от этих склонов, свет соберётся в пятно 1.0 ус. Кружок Эйри = 140/380 ~ 0.37 ус.
Вот такая "арифметика врукопашную" для амплитудного значения волн. В реальности Штрель можно получить путём интегрирования.
Но это - оценка, а критерием истины, как всегда послужит практика = съёмки звездных полей.

[AAV]

Теневая и точка в автоколлимации.
Качество  этой поверхности?
Штрель?
P.S. Зеркало диаметром 100мм.

0,85. Баба Ванга.))

Баба Ванга как всегда все знает.
Примерно 0,85 как выглядит по интерефограмме.
По интерферограмме мелкоструктурность практически не видна. На краю нарубка видна, по всему зеркалу очень слабо.