Простой телескоп из очковой линзы на ~120 крат

[kryptonik]

Поначалу наблюдал "полной апертурой" и был разочарован белесой пеленой (сферическая аберрация). Как-то случайно чем-то заслонил часть объектива и был поражен: на мгновение изображение стало четким и контрастным. Догадавшись, в чем дело (а я уже занимался фотографией), соорудил диафрагму.

Не в порядке спора, белесое изображение бывает и при плохом чернении трубы, и неизвестно от чего вклад больше. Диафрагма на объективе дело немного поправляет. Но лучше поставить несколько постепенно уменьшающихся диафрагм в трубе.

[Geppetto]

Если Вы действительно увлеклись этой идеей, то хочу посоветовать следующее: хорошенько поищите на Старлабе (но, возможно, на Astro-talks)/ Несколько лет назад там,в одной из тем, несколько энтузиастов пытались сотворить ахромат из очковых стёкол. К теме тогда подключился и Эрнест Шекольян и увлечённо давал участникам свои авторитетные советы. К сожалению, я не помню, чем там дело кончилось. Помню лишь, что Эрнест советовал использовать стеклянный положительный компонент, отрицательный же - пластиковый. ( Из-за их различной и, более-менее подходящей, дисперсии).

Огромное спасибо!!
Вот, пока какие рецепты нашел.

https://astronomy.ru/forum/index.php?topic=40703.0
Линза 1: положительная линза из очкового стекла(!) у нее Аббе где-то 60. Возьмите ее, типа +2 диоптрий (0.5м фокус).
Линза 2: отрицательная линза из очковой пластмассы, поликарбонат называется, ну или другой высокоидексный материал можно взять. У такого материала будет Аббе около 30. Тогда она должна быть - минус 1. То есть отрицательная линза здесь должна быть во столько раз слабее положительной, во сколько раз число Аббе материала отрицательной больше числа Аббе положительной. Еще раз, соотношение простое, обратное. Сила1 / Сила 2 = Аббе 2 / Аббе 1.
У этого дублета общая сила будет 1 диоптрия, т.е. 1 м фокусного, но вторичкин спектр (хроматизм) будет меньше в десять и более раз.

http://www.starlab.ru/showthread.php?t=3459&page=2
Сейчас как pаз очень pаспpостpанены очковые линзы из матеpиалoв CR-39 (обычный полимеp) и HiMax (т.н. высокоиндексный полимеp).
Вкpатце один из возможных pецептов: линза +3 из CR-39 и линза -2 из HiMax. Получится ахpоматический объектив с фокусом ~1м (силой +3-2=1). Расположите линзы выпуклостями дpуг от дpуга, CR-39 - в стоpону объекта. Для уменьшения сфеpической абеppации задиафpагмиpуйте до ~ 40..50 мм. Результат будет многокpатно лучше, чем для одиночной линзы +1.

http://astro-talks.ru/forum/viewtopic.php?f=21&t=285
 Берите отрицательную линзу с коэффициентом Аббе по-меньше, а положительную с с коэффициентом Аббе по-больше. Сумма диоптрий (у отрицательной линзы со знаком минус) должна быть примерно +1 дптр, то есть Ф1 + Ф2 = 1. С другой стороны для для выполнения условия ахроматизации должно быть выполнено условие Ф1*v2 = -v1*Ф2, где Ф1 и Ф2 - силы линз, а v2 и v1 коэфф. Аббе.
К примеру, если v1 = 58 (кроновая линза), а v2 = 35 (флинтовая), то Ф2 = -Ф1*35/58 или Ф1 - Ф1*35/58 = 1, то есть Ф1 = 58/(58-35) = 2.52, а Ф2 = -1.52. Достаточно будет пары линз +2.5 дптр с числом Аббе 58 и -1.5 дптр с числом Аббе 35.

Однако все же интересно. Неужели нет никаких программок, типа «Юный физик или оптик», чтобы можно было путем моделирования подобрать оптимальные параметры? 

[Labak]

Возможно, кто-нибудь из опытных форумчан подскажет Вам, какой программой можно будет воспользоваться и какую из них проще осилить начинающему любителю. Но, по моему мнению, Вы столкнётесь, в частности, со следующей проблемой. Все эти программы работают с радиусами кривизны стёкол, а не с их оптической силой (диоптрии). Значит, надо иметь радиусомер. Что-то я не знаю ни одного человека, у кого в хозяйстве, среди разных там штангенциркулей, подобный инструмент имелся. Радиусомер слесаря, например - совсем другое устройство. Вывод - придётся "лепить" его самому. Такие инструменты на "барахолках" вряд ли продаются.

[vilisvir]

Вопрос к знатокам: улучшит ли хроматизм и качество изображение применение вместо очколинзы макролинзы для фотообъектива?
http://fotax.com.ua/product/makrolinzy-close-up-set-tianya-72mm/
http://fotomag.com.ua/Marumi_DHG_Macro3_72mm1-info.html
http://fotomag.com.ua/Marumi_Close-up-2_MC_62mm1-info.html
По цене это как раз тот компромиссный вариант, на который я готов пойти ради рефрактора.
Я нигде не нашёл информации, являются ли эти макролинзы апохроматами или одиночными.

[kryptonik]

Это точно не АПО и на 99,999% одиночные. Качество у них теоретически выше очковых, но полноценного телескопа все одно не получится. Есть очень плохие очковые, по сравнению с ними выигрыш будет. Я сравнивал такую линзу, но нашего производства, метровую с 1,5 и 2-х метровой очковыми, последние были лучше, но это дело смутное.
Выше же была ссылка на нормальные объективы, с которыми стоит возиться. А очкоскоп вещь учебная, для пацанов.

[Igor Berezentsev]

Помню лишь, что Эрнест советовал использовать стеклянный положительный компонент, отрицательный же - пластиковый. ( Из-за их различной и, более-менее подходящей, дисперсии).

Я тоже хотел сделать ахромат из очковых линз, но когда узнал цену на пластиковые линзы - раздумал. Вот тема про ахроматы из очковых линз.
Я пробовал делать расчёты в synopsys и в exel. Правда результаты получились немного разными , но вывод такой: хроматизм очковыми линзами победить можно, но при этом вылезут другие аберрации, потому, что придётся брать более сильные линзы.
Радиусы кривизны можно померить индикатором и штангенциркулем.

[vilisvir]

Вопрос к знатокам: улучшит ли хроматизм и качество изображение применение вместо очколинзы макролинзы для фотообъектива?

Да, улучшит. Качество изготовления этих линз выше, чем очковых.

Я нигде не нашёл информации, являются ли эти макролинзы апохроматами или одиночными.

Вы имеете ввиду "ахроматические" (то есть склейка из двух линз - кроновой и флинтовой) или одиночные. Не так-ли? Так вот - это одиночные линзы (во всяком случае наиболее интересные силой +1 дптр) и хроматизм их будет ровно такой, как у очковой линзы.

Спасибо, тогда идея становится бессмысленной

[Geppetto]

Я тоже хотел сделать ахромат из очковых линз, но когда узнал цену на пластиковые линзы - раздумал. Вот тема про ахроматы из очковых линз.

Большое спасибо за ссылку! Я понял, что положительная линза обязательно должна быть плоско-выпуклой. Только тогда можно уменьшить сферические аберрации отрицательным мениском.
Вчера сходил в "Оптику". Простая линза стоит 50 рублей, а дорогой пластик с коэффициентом преломления 1,7 - 700. Imhо, в дорогой линзе и качество поверхности должно быть другое.
Есть еще линзы с антибликовым покрытием. Что это такое, и насколько похоже на просветляющие покрытие?

[Geppetto]

Помогите, пожалуйста, а то вошел в клинч в элементарном вопросе. Я вчера привел три ссылки (ответ №83). Ясно, что формула в первой противоречит формуле в третьей. Логичный вопрос: «Кто прав и почему?»

В первой: «Сила1 / Сила 2 = Аббе 2 / Аббе 1»
Во второй формуле (из третьей ссылки): « Ф1*v2 = -v1*Ф2, где Ф1 и Ф2 - силы линз, а v2 и v1 коэфф. Аббе.»
Позволю себе переиначить вторую.
Сила 1 * Аббе 2 = - Аббе1 * Сила 2;
Сила 1 / Сила 2 = - Аббе 1/ Аббе 2.
Минус мало при чем, понятно, что у отрицательных линз диоптрии отрицательные. Речь об абсолютных величинах. Но формулы разные принципиально! Ясно, что из практики верна вторая формула (можно было и не сомневаться – автор Ernest  ). Подбираю линзы – все работает.

Но, если идти по физике. Число Аббе это к-нт для желтого минус единица, деленный на разницу к-тов для голубого и красного. Чем разница меньше, тем число больше. Это же число показывает отношение фокусного расстояния (imho, для желтого) к разнице фокусных для голубого и красного. Чем разница меньше, тем число больше.

f’/дельта f = Аббе;  f”/Аббе = дельта f.

Приравниваем хроматические аберрации (дельты) у обоих линз, получается:
F1 / Аббе1 = F2 /  Аббе2; F1 * Аббе2 = F2 * Аббе1;  Аббе2 / Аббе1 = F2 / F1;
Оптическая сила – величина обратная фокусному,
Аббе2 / Аббе1 =  Сила1 / Сила 2.
Значит прав автор формулы в первой ссылке! Мистика! 

Открываю Сикорука.
Число Аббе = фокусное / дельта f; Крон 8 имеет число Аббе 64,06. Хроматизм = f / 64.06 или 1,56% фокусного расстояния.
У флинта Ф2 Аббе 36,6, продольный хроматизм f/36.6 = 0.0273f.
Теперь внимание, цитата!
«Чтобы хроматизм линз из стекол К8 и Ф2 уравнять, нужно, чтобы оптическая сила флинтовой линзы была примерно вдвое меньше: Фф = Фк * (0,0156/0,0273)».

Т.е. формула:  Сила2/Сила1= (1/Аббе1)/ (1/Аббе2) или Сила2/Сила1 = Аббе2/Аббе1. Что полностью сопоставляется с практикой и формулой 2, что и следовало ожидать.

Значит автор первой формулы не прав? Но ведь выкладки Сикорука его подтверждают! Если у крона хроматизм 1,56% от фокусного расстояния, а у флинта 2,73%, то чтобы хроматизмы компенсировать, фокусное расстояние должно быть у крона больше, а у флинта меньше. Значит, диоптрий у крона должно быть меньше, а у флинта больше!

Я понимаю по-простому. Если хроматизм или разбежка цветных лучей по оптической оси составляет 1,56% от фокусного расстояния, то на каждый метр фокусного получим 15,6 мм. Два метра – 31,2мм. Разве не так? Этот же хроматизм получим у флинта на меньшем фокусном, значим оптическая сила у флинта должна быть больше, т.е больше диоптрий. Но в результате, у дублета отрицательная сила, т.е. полный маразм! Ясно, что Еrnest и Сикорук правы. Но почему? 
На каком основании Сикорук сказал: «нужно, чтобы оптическая сила флинтовой линзы была примерно вдвое меньше…» ?
Imho, нужно чтобы фокусное расстояние было меньше, тогда хроматизм сравняется…

Помогите, пожалуйста! Где у меня элементарнейшая ошибка, которую я никак не могу найти? Спасибо.

[Igor Berezentsev]

Я понял, что положительная линза обязательно должна быть плоско-выпуклой.

Ещё лучше, если она будет двояковыпуклой. С разной кривизной поверхностей, тогда сферическая аберрация будет минимальна.

Только тогда можно уменьшить сферические аберрации отрицательным мениском.

Отрицательной линзой уменьшают хроматизм положения, который портит изображение гораздо сильнее, чем сферическая аберрация.

Вчера сходил в "Оптику". Простая линза стоит 50 рублей, а дорогой пластик с коэффициентом преломления 1,7 - 700.

Нас больше интересует не коэффициент преломления, а число Аббе. С уменьшением этого числа цена быстро растёт. Мне намекнули, что есть линзы и по 10000 руб.

Imhо, в дорогой линзе и качество поверхности должно быть другое.

Не обязательно.

Есть еще линзы с антибликовым покрытием. Что это такое, и насколько похоже на просветляющие покрытие?

Обычно, антибликовым называют поляризационное покрытие. Такая линза при определённом положении позволяет уменьшить яркость поляризованного света.

[Geppetto]

Отрицательной линзой уменьшают хроматизм положения, который портит изображение гораздо сильнее, чем сферическая аберрация.

Я знаю. Хроматизм положения можно поправить отрицательной линзой (c меньшим числом Аббе) и в случае, когда положительная - мениск. Я имел ввиду другое, что помимо продольного хроматизма можно одновременно уменьшить и сферическую аберрацию, если положительная не мениск, а плоско-выпуклая.

Вот цитата по вашей ссылке:
"Правка сферической происходит следующим образом. Если у вас есть выпукло-плоская положительна линза, то ее сферическая правится отрицательным мениском из того-же стекла (вогнутостью к предмету). Для положительного мениска - отрицательным мениском большей кривизны. Два мениска разной по знаку силы и одинаковой кривизны дадут в сумме почти такую-же сферическую что и одиночный положительный мениск."

Про числа Аббе продавцы не знают, но в форумах было, что у очковых пластмасс, когда преломление больше, то число Аббе меньше.
Если я правильно понимаю, для продавцов очков главное показатель преломления: с большим очки намного тоньше, легче и красивее выглядят, вот они и дерут деньги. А Аббе для них просто попутные издержки.

[Igor Berezentsev]

Про числа Аббе продавцы не знают...

Продавцы, к которым я обратился, знали число Аббе у всех стёкол.

[Igor Berezentsev]

Если на пакетике с линзой этот параметр указан, то хороший продавец, конечно, может о нем сообщить. А если нет (а это так для большинства дешевых стекол) - откуда они его узнают?

Из таблиц. Там были числа Аббе даже для тех стёкол, которых не было в наличии и которые надо было заказывать.
Растут наши продавцы оптики.

[Geppetto]

Исправление хроматизма положения достигается отр. линзой с большим числом Аббе, чем у положительной. И это исправление достигается независимо от формы обеих этих линз (только от соотношения их сил и коэффициентов Аббе).

Именно про это я и писал.  Только у отрицательной число Аббе должно быть меньше.

Решил прикинуть в Экселе, какие бы я взял параметры линз для исправления продольной хроматической абберации и одновременного уменьшения сферической. Интуитивно хотелось иметь радиусы побольше, а трубу не слишком короткой. Плюс, поскольку просветления нет, хотелось бы, приклеить отрицательный мениск к первой линзе, отсюда нужны два равных радиуса.
Получилась, imho, занятная картинка.

1) С обычными стеклами К8 и Ф8 отрицательного мениска не выходит, задняя линза двояковогнутая, почти плоско-вогнутая.
Вот четыре радиуса поверхностей в мм слева направо:
600, 900, 900, 5000. Фокусное 1612. 
Конечно, если убрать требование равных радиусов, то с мениском проблем нет.

2) Пытаюсь получить мениск. Катастрофически не хватает силы у отрицательной линзы. Приходится не только уменьшать радиусы, но и делать положительную линзу симметричной. Радиусы: 380, 380, 380, 6500. Фокусное 851мм.
Тут и мениском заднюю линзу назвать трудно, и у передней поверхности положительной линзы радиус нужен больше. Сикорук писал, что если взять плоско-выпуклую линзу, то и продольная, и поперечная сферические аберрации возрастают почти в 4 раза, если ставить плоской стороной вперед!

3) Беру стекла лучше, ЛК7 и ТФ2, и сразу всё выходит. Радиусы 700, 900, 900, 4300, фокусное 1575. Плюс огромное число вариантов. Сразу понимаешь, зачем Аббе вытащил в Йену химика Отто Шота и прославил на весь мир Тюрингию и Карла Цейсса. Без специальных стекол некоторые объективы вообще сделать нельзя.

Выводы, которые я сделал для себя. Смотреть надо в сторону полуочкоскопа, в котором передняя линза плоско-выпуклая, а вторая очковая - отрицательный мениск. Мениск надо покупать современный и дорогой, только тогда число Аббе будет небольшим, а это 700 рублей минимум. Ну, и сначала найти положительную, а уже потом идти в «Оптику».

[Geppetto]

Неужели нет никого, кто бы мог откликнуться на мою просьбу в ответе # 91? 

[vilisvir]

Был значительно модернизирован телескоп покупкой на барахолке ахроматического объектива от телескопа ТАЛ-100 http://www.astroclub.kiev.ua/forum/index.php?topic=28372.msg285521


100 мм входная линза; 1000 мм фокусное расстояние; относительное отверстие 1:10


Вырезка, расклёпка и спайка держателя объектива


Для расплавки длинных паянных швов использовал газовую горелку


В середине держатель покрыт чёрной матовой краской


Держатель объектива снаружи


Объектив в сборе


Окончательная версия телескопа в снаряжённом состоянии

[Юрий-Ульяновск]

Я думаю , для такого объектива нужна более серьезная конструкция

[ft]

Во, теперь классно.
Наверно, и разница в качестве изображения колоссальная?

[vilisvir]

Я думаю , для такого объектива нужна более серьезная конструкция

Да ну: в начале говорили что для такой конструкции нужен лучше объектив, а теперь что для этого объектива нужна лучше конструкция. Да когда ж это закончится? 

[vilisvir]

Во, теперь классно.
Наверно, и разница в качестве изображения колоссальная?

Не то слово, да ещё и светосила значительно выше.