Dokładnośc luster

PostPiotrek | 21 Cze 2006, 14:28

Jaką najwyższą dokładnośc wykonania zwierciadeł mają teleskopy amatorskie, a jaką teleskopy profesjonalne?? Pytam z czystej ciekawości.
Piotrek
 

PostJanusz_P. | 21 Cze 2006, 16:53

Zawodowi astronomowie zadowalają się kryterium Releya L/8 dla długosci fali na której akurat obserwują a amatorzy czasem dla sportu a czasem dla własnych wybujałych ambicji :wink: robią optykę z dokładnościami do L/30 a nawet L/50 :shock: , tym właśnie różnią się od praktycznych zawodowców czyli bujną fantazją i zadowoleniem swojego EGO bo niczemu innemu to i tak nie służy :wink:
Astropozdrówko Janusz P.

Fujinon 10x50, SCT 6 podręczny, SCT-14" HyperStar, EQ-6, Coronado 60, EOS-6D-mod i takie tam szkiełka do niego od 8 do 4000 mm plus lasery RGB do 2 W :-)
Awatar użytkownika
Założyciel i Patron Forum
 
Posty: 18278
Rejestracja: 12 Kwi 2005, 19:17
Miejscowość: 15 km na południe od Krakowa

PostPiotrek | 21 Cze 2006, 19:03

Czyli dobry amatorski Newton ma jakośc taką jak profesionalny??
Piotrek
 

PostJaLe | 21 Cze 2006, 19:16

Zwierciadło teleskopowe nie może mieć odchyłki od prawidłowej figury większej niż 1/4 lambda.

Gdy błąd jest większy, fala odbita może osłabić falę nadchodzącą w procesie zwanym interferencją (fale pokrywające się grzbietami, wzmacniają się, przesunięcie fali spowoduje osłabienie jednej fali przez drugą, gdyż ich grzbiety staną naprzeciw siebie).

Zwierciadło zatem musi spełnić tzw. kryterium Rayleigha, którzy obliczył, że 1/4 fali światła, na które ludzkie oko jest najbardziej wrażliwe wynosi 140 nm (nanometrów).
Awatar użytkownika
 
Posty: 7044
Rejestracja: 09 Wrz 2005, 21:13
Miejscowość: małopolska

PostJanusz_P. | 21 Cze 2006, 19:16

Nie róbmy radykalnych ani nadmiernych uproszczeń bo rozumowanie to błednym może być i na manowce szybko zawiedzie nas, jeśli jego mechanika i montaż są wykonane profesjonalnie z dobrych materiałów to oczywiście tak 8)
To co nazywasz jakością teleskopu ma swoje trzy podstawowe składowe:

To jakość optyki (dokładność i sprawność luster oraz jakość okularów)

Precyzja i komfort obsługi (jakość wyciągu i zastosowanych akcesoriów!)

Sztywność mechaniki (montażu, tubusa i statywu).

Dopiero te trzy składowe jakości mówią nam o całkowitej jakości teleskopu i są wyznacznikiem jego profesjonalizmu 8)
Ostatnio edytowany przez Janusz_P., 21 Cze 2006, 19:21, edytowano w sumie 1 raz
Astropozdrówko Janusz P.

Fujinon 10x50, SCT 6 podręczny, SCT-14" HyperStar, EQ-6, Coronado 60, EOS-6D-mod i takie tam szkiełka do niego od 8 do 4000 mm plus lasery RGB do 2 W :-)
Awatar użytkownika
Założyciel i Patron Forum
 
Posty: 18278
Rejestracja: 12 Kwi 2005, 19:17
Miejscowość: 15 km na południe od Krakowa

PostPiotrek | 21 Cze 2006, 19:21

Ja wiem, że bez dobrego montażu każdy teleskop jest zły nawet jak ma L/50 :D
Ba, wiem to nawet z własnego doświadczenia, bo obserwuje przecież teleskopem za 140 zł i podczas obserwacji daje mi w kośc :D Ale daje radę:D Przywykłem do tego.
Piotrek
 

PostJanusz_P. | 21 Cze 2006, 19:23

Pamiętaj jeszcze o jednej mądrości, nie jest ważne ile kosztował twój teleskop ale jest ważne co nim potrafisz i jak zaobserwować :lol:
Astropozdrówko Janusz P.

Fujinon 10x50, SCT 6 podręczny, SCT-14" HyperStar, EQ-6, Coronado 60, EOS-6D-mod i takie tam szkiełka do niego od 8 do 4000 mm plus lasery RGB do 2 W :-)
Awatar użytkownika
Założyciel i Patron Forum
 
Posty: 18278
Rejestracja: 12 Kwi 2005, 19:17
Miejscowość: 15 km na południe od Krakowa

PostPiotrek | 21 Cze 2006, 19:29

Nie szpanuje teleskopem tylko patrzę przez niego. I na szczęście "coś" widac. Tyle, ile można się spodziewac po 50mm achromacie.
Piotrek
 

PostJanusz_P. | 21 Cze 2006, 19:32

To bardzo dobrze że mierzysz siły na zamiary, to pozwala w realnym życiu uniknąć wielu naprawdę bolesnych rozczarowań :?
Astropozdrówko Janusz P.

Fujinon 10x50, SCT 6 podręczny, SCT-14" HyperStar, EQ-6, Coronado 60, EOS-6D-mod i takie tam szkiełka do niego od 8 do 4000 mm plus lasery RGB do 2 W :-)
Awatar użytkownika
Założyciel i Patron Forum
 
Posty: 18278
Rejestracja: 12 Kwi 2005, 19:17
Miejscowość: 15 km na południe od Krakowa

Postqe2 | 22 Cze 2006, 10:49

wydaje mi się że oczywiście rozpatrywanie dokładności samego zwierciadła bez reszty /jak pisał Janusz/ jest jak zachwycanie się, że mamy silnik Porsche w syrence.
Ale nie idąc tym tropem.
Chciałm zwrócić uwagę na lusterko wtórne
Mam jakieś nieodparte wrażenie że gdy czytam opisy teleskopów, to zwykle jakość lusterka wtórnego jest gorsza od głównego /Z czego to wynika oczywiście wiadomo/.
Jaki jest sens w takim razie robić lustro główne powiedzmy 1/16L lub mniej , jeżeli lusterko wtórne ma mieć np 1/6L?
Pozdrawiam Witek
Awatar użytkownika
 
Posty: 34
Rejestracja: 04 Paź 2005, 12:33
Miejscowość: Kraków

PostJanusz_P. | 22 Cze 2006, 12:47

Wynika to z optyki, jakość elementów optycznych (ujęta w branżowych normach) jest uzlależniona od odległości do płaszczyzny obrazowej, im element znajduje się bliżej ogniska tym mniejsze są wymagania co do jego kształtu powierzchni.
Wzrastają za to wymagania co do klasy czystości powierzchni optycznych i najczystsze szkło musi iść na płytki ogniskowe umieszcone w ognisku teleskopu i zarazem okularu 8)
Astropozdrówko Janusz P.

Fujinon 10x50, SCT 6 podręczny, SCT-14" HyperStar, EQ-6, Coronado 60, EOS-6D-mod i takie tam szkiełka do niego od 8 do 4000 mm plus lasery RGB do 2 W :-)
Awatar użytkownika
Założyciel i Patron Forum
 
Posty: 18278
Rejestracja: 12 Kwi 2005, 19:17
Miejscowość: 15 km na południe od Krakowa

PostJaLe | 23 Lip 2006, 11:03

Czy istnieją teleskopy Newtona o światłosile poniżej f4 ?
Może Ktoś miał możliwość obserwacji takim teleskopem. Na pewno jest to teleskop przeznaczony do obserwacji obiektów głebokiego kosmosu, ale chyba mało popularny, ze względu na brak producentów tak światłosilnych luster.
Awatar użytkownika
 
Posty: 7044
Rejestracja: 09 Wrz 2005, 21:13
Miejscowość: małopolska

PostPR31 | 23 Lip 2006, 18:47

To chyba nie tylko kwestia wykonania lustra. Pamiętaj, że trzeba jakoś wyprowadzić światło z tuby do okularu. Im większa światłosiła, tym większe musi być lusterko wtórne i umieszczone bliżej lustra głównego. W pewnym momencie cała konstrukcja straci sens, bo lustro wtórne robi się ogromne. Chyba, że z niego zrezygnujesz i umieścisz mały detektor wprost w ognisku głównym - ale to nie będzie już teleskop Newtona... Przy wzroście światłosiły rosną też wszystkie zniekształcenia i błyskawicznie wzrasta konieczna precyzja kolimacji.

Pomijając względy praktyczne, długość tuby itp., światłosiła w ogóle nie jest ważna przy obserwacjach wizualnych. Nasz detektor (oko) wymaga równoległej wiązki światła, a więc silniej skupiający obiektyw (o większej światłosile) i tak trzeba skorygować silniej rozpraszającym okularem (w najprostszym przypadku). W efekcie przy tym samym powiększeniu obraz w okularze światłosilnego teleskopu wcale nie będzie jaśniejszy niż w teleskopie o mniejszej światłosile. Może być nawet gorszej jakości, bo ten drugi będzie miał mniejsze zniekształcenia i mniejsze lusterko wtórne.

A co do samej jakości optyki. Ta teoretyczna lambda/4 p-v, powinna dotyczyć pomiaru na wejściu okularu, a więc uwzględniać zarówno lustro główne, jak i wtórne i ewentualnie inne elementy zamontowane na stałe (korektor, lusterka kątowe). Tak powinien działać cały teleskop (bez okularu), a nie tylko jego część - obiektyw lub lustro. I tak gwarantują w swoich materiałach Rosjanie (ci od TAŁ-a). Jeśli ktoś podaje np. L/10 dla samego obiektywu (lustra), co odpowiada L/5 na czole fali, to faktycznie nie musi to jeszcze świadczyć o jakości całego teleskopu.

Z drugiej strony, nie ma też co przesadzać z teoretycznymi parametrami. Im mniej wysilona optyka (mniejsze powiększenie teleskopu), tym może być gorzej wykonana, bo na oko i tak się tego nie zobaczy. Plus wszystkie rzeczy, o których wspomniał p. Janusz - kolimacja, montaż, konstrukcja mechaniczna itd.

Pozdrawiam
Paweł
TAŁ-1M 110/805
 
Posty: 26
Rejestracja: 31 Mar 2006, 17:47
Miejscowość: Warszawa

PostJaLe | 23 Lip 2006, 20:30

PR31 wszystko to ma sens pod jednym warunkiem - mamy teleskop o stosunkowo małej ogniskowej np. 1700 mm i małym lustrze. Natomiast jeżeli ogniskowa ma mieć np 2500, 2250 lub 2000 a lustro 500 mm jest o co powalczyć.

Dlatego interesują mnie konstrukcje w/w światłosilnych teleskopów.

Mały przykład:

Image
Awatar użytkownika
 
Posty: 7044
Rejestracja: 09 Wrz 2005, 21:13
Miejscowość: małopolska

PostPR31 | 25 Lip 2006, 20:22

Być może jest o co walczyć. Tyle, że wymagana precyzja, straty i zniekształcenia będą rosły coraz szybciej w miarę zwiększania światłosiły. O kosztach nie wspominając. Ale to oczywiście kwestia indywidualna, co uznamy za optimum.

Osobiście wciąż nie widzę optycznego sensu takich światłosił w sprzęcie służącym do obserwacji wizualnych - to nic nie da poza spadkiem jakości obrazu. Rozumiem jednak, że chodzi o względy mechaniczne np. długość i sztywność tuby, ciężar konstrukcji itp. Ewentualnie o fotografię. Ale w tym ostatnim przypadku, czy nie warto zastanowić się nad rezygnacją z systemu Newtona i zamontowaniem kamery na stałe w ognisku głównym? Wydaje się, że koszt półmetrowego lustra F/4 i tak będzie już bardzo duży.

W swojej kolekcji mam taką stronę: http://www.astroworks.com/ Swojego czasu bardzo mi się ta konstrukcja spodobała (nie wiem, czy strona jeszcze istnieje, piszę off-line). Pod względem wymiarów rzecz jest zbliżona do teleskopu, o którym myślisz. To nawet F/2,8, ale zobacz, jakie tam lustro siedzi - hiperbola plus korektor... Gdyby jednak pomyśleć o czymś prostszym, rzędu F/5...

Wydaje mi się, że rezygnacja z obserwacji wizualnej nie tylko nadaje sens dużej światłosile, ale dodatkowo bardzo upraszcza konstrukcję.

Pozdrawiam
Paweł
TAŁ-1M 110/805
 
Posty: 26
Rejestracja: 31 Mar 2006, 17:47
Miejscowość: Warszawa

PostJaLe | 26 Lip 2006, 07:43

Oczywiście cały czas jesteśmy w kręgu rozważań teoretycznych, czyli co by było gdyby......?

I tak przy rozważanej światłosile 3,9 istnieje mozliwość wykonania lustra głównego z dokładnościa do L/8, nie jest to zły wynik.
Nalezałoby zastanowić się jeszcze nad jedna sprawa , im większa światłosiła tym stożek skupionego światła ma mniejszą wysokość, zatem mniejsze pole widzenia i tutaj tez nalezałoby znaleźć jakieś optimum.
Jakie ?
Awatar użytkownika
 
Posty: 7044
Rejestracja: 09 Wrz 2005, 21:13
Miejscowość: małopolska

PostPR31 | 29 Lip 2006, 01:31

Co określasz jako optimum? Ja dążyłbym po prostu do najmniejszego lusterka wtórnego, które gwarantuje pełne doświetlenie pola widzenia okularu średniej klasy, tj. ok. 50 stopni. Teleskop 500/2000 będzie miał minimalne powiększenie ok. 100x z okularem 20 mm. Maksymalne pole widzenia całego teleskopu wyniesie więc 0,5 stopnia.

Zakładając złamanie stożka światła w odległości 330 mm od ogniska, i pochylenie stożka o 0,25 st. w każdą stronę, daje to małą oś lusterka wtórnego minimum 98 mm. Zapewni ono w ognisku w pełni oświetlony obszar o średnicy 17,5 mm, czyli tyle, ile "widzi" pięćdziesięciostopniowy okular o f = 20 mm. To taki wstępny, czysto geometryczny szacunek, nie uwzględniający konstrukcji tuby i offsetu lusterka, niemniej w ogólnym zarysie powinno się to zgadzać. Ewentualnie można troszkę zmniejszyć lusterko kosztem spadku jasności na brzegu pola gdzie i tak wystąpią zniekształcenia obrazu - czy to nazywasz poszukiwaniem optimum?

Mnie w takim teleskopie niepokoiłyby inne rzeczy. Jakość obrazu i wymagana precyzja mechaniki. Sama koma na granicy pola widzenia wyniesie ok. 11". Moim zdaniem to dużo. Przy powiększeniu 100x można rozdzielić wzrokiem gwiazdy odległe o ok. 2,5", a tu już w 1/4 pola od centrum nieostrość osiągałaby taką wartość... A koma lustra to tylko jedna aberracja. Nie wiem ile dołożą okulary, ale przy tak światłosilnym lustrze ich wkład powinien być znaczący (astygmatyzm). Te 11" to więc i tak optymistyczne minimum. Ewentualny korektor to dodatkowy koszt, w dodatku wymagający precyzyjnego umieszczenia. A zmniejszenie światłosiły znacząco poprawiłoby sytuację - za darmo. (Przy F/6 byłoby już ponad dwa razy lepiej).

Mechanika. Załóżmy, że maksymalna akceptowalna koma (tylko koma!) w środku pola widzenia to 1" (choć moim zdaniem to kiepski wynik, jak na duży teleskop, bo obraz byłby tylko nieco ostrzejszy niż w moim jedenastocentymetrowym maluszku). Można policzyć, że taki efekt da przemieszczenie osi okularu względem osi lustra o nieco mniej niż 1 mm. Nie wiem, czy dałoby się utrzymać taką dokładność w prawie dwumetrowej amatorskiej konstrukcji, pochylanej na wszystkie strony, a być może nawet przenośnej (rozbieralnej). Duża światłosiła wymaga też proporcjonalnie większej precyzji przy ustawianiu ostrości itd. Nie dość więc, że wszystko robi się większe i cięższe, to jeszcze maleją tolerancje. A zmniejszenie światłosiły do F/6 zwiększa tolerancję trzykrotnie...

Można powiedzieć, że szukam dziury w całym, bo teleskop ma służyć do obserwacji DS, a nie wielkich powiększeń, i ewentualnych jednosekundowych zniekształceń nie będzie widać. Że zakłócenia atmosferyczne są zwykle większe (szczególnie przy takiej średnicy). Tylko w takim razie po co w ogóle wykonywać dokładne lustro..? Świetna optyka za wiele tysięcy musi mieć doskonałą oprawę mechaniczną, albo być częścią konstrukcji odpornej na drobne niedokładności, odkształcenia, luzy. A światłosilne lustra nie dają praktycznie żadnej tolerancji - i to mnie niepokoi.

Swojego czasu marzył mi się teleskop stacjonarny, uniwersalny, rzędu 30 cm. I doszedłem do wniosku, że powyżej F/5 są już tylko kłopoty. Bez dużego doświadczenia konstrukcyjnego, i solidnego zaplecza warsztatowego, trudno by osiągnąć pełną satysfakcję, i obraz na jaki liczyłbym przy takiej średnicy. Podchodzę więc do takich światłosił sceptycznie - choć może mam za duże wymagania, albo coś przeoczyłem...

W każdym razie zgłaszam te uwagi jako głos w dyskusji o precyzji - nie tylko luster, ale i mechaniki.

Pozdrawiam
Paweł
TAŁ-1M 110/805
 
Posty: 26
Rejestracja: 31 Mar 2006, 17:47
Miejscowość: Warszawa

PostJaLe | 29 Lip 2006, 09:09

Co do światłosilnych teleskopów to w tej chwili dysponuje 270/1500 czyli f 5.5
Nieźle spisuje się tez teleskop którego projektu byłem autorem i pomagałem w konstruowaniu - f 4.8 Mechaniką się wogóle nieprzejmuje, bo jest prosta jak budowa cepa, przypominam że ma to być teleskop na Dobsonie, a nie palaktyku.

Z rysunków które wykonałem wynika, że wystarczy LW 90 mm przy teleskopie f3.9 ,a zestaw okularów wygląda wtedy tak:

Image

uważam że w takim teleskopie uzasadnione jest stosowanie tylko małych powiekszeń czyli takich jakie oferują nam 3 pierwsze okulary.

Pisząc o poszukiwaniu optimum mam na myśli znalezienie zlotego środka pomiędzy aperturą, ogniskową, a okularem.
Awatar użytkownika
 
Posty: 7044
Rejestracja: 09 Wrz 2005, 21:13
Miejscowość: małopolska

PostJanusz_P. | 30 Lip 2006, 17:19

Przedewszystkim przy teleskopach Newtona jaśniejszych od F/4 wystąpi problem z doborem odpowiednich okularów bo żadne z ogólno dostępnych nie będą prawidłowo pracować z tak zbieżną wiązką z jasnego lustra a i Króla okularów Naglerka 31mm nie da się już używać bo wyjdzie za duza źrenica wyjściowa.
Mały test okularów długoogniskowych przeprowadziliśmy z Domkiem na jasnym Newtonie Light Bridge 10" z F/5 i wyniki opublikujemy zaraz po jego opracowaniu a bedą dawały naprawdę sporo do myślenia :roll:
Astropozdrówko Janusz P.

Fujinon 10x50, SCT 6 podręczny, SCT-14" HyperStar, EQ-6, Coronado 60, EOS-6D-mod i takie tam szkiełka do niego od 8 do 4000 mm plus lasery RGB do 2 W :-)
Awatar użytkownika
Założyciel i Patron Forum
 
Posty: 18278
Rejestracja: 12 Kwi 2005, 19:17
Miejscowość: 15 km na południe od Krakowa

PostPR31 | 02 Sie 2006, 18:26

Widzę, JaLe, że korzystasz z jakiegoś programu. Ja liczę "na piechotę", ale biorąc pod uwagę nieco różne założenia początkowe, wyniki mamy niemal identyczne - dla okularu 20 mm. Ja przyjąłem F = 200 cm, lusterko wtórne 33 cm od ogniska i zerowe winietowanie. Założyłem też maksymalną źrenicę wyjściową 5 mm - tyle, ile w typowej lornetce. Wydaje mi się, że więcej jest ryzykowne i może powodować straty w "nie bardzo młodym" oku.

Co do okularu o polu 80 stopni, to chyba jest to nazbyt optymistyczne w Newtonie F/4 (nie obawiasz się zniekształceń?). Poza tym przy takim polu lusterko 90 mm najprawdopodobniej nie wystarczy. Choć trzeba by wiedzieć, na podstawie jakich założeń liczyłeś (odległość lusterka wtórnego, dopuszczalne winietowanie). Mi, przy założeniach jw. wychodzi, że dla tego okularu i zerowego winietowania lusterko powinno mieć średnicę ok. 120 mm (krótsza oś).

Jeśli chodzi o "złoty środek pomiędzy aperturą, ogniskową, a okularem", to nadal niezbyt rozumiem, w czym rzecz. Jeśli zdecydujemy się już na jakąś średnicę i ogniskową, to reszta wynika z właściwości oka. W końcu każdy przyzwoity teleskop, jaki by nie był, musi dać "na wyjściu" strumień światła nie szerszy niż 5-6 mm dla obiektu punktowego, i zapewnić pole widzenia rzędu 50 stopni (mniej więcej tyle, ile widzi ludzkie oko). Z tego wynikają parametry okularu i lusterka wtórnego. Jedyny kompromis, jaki tu dostrzegam, to poszerzenie pola widzenia kosztem winietowania - albo wzrostu wymiarów lusterka wtórnego (i wzrostu zniekształceń).

A wracając do tematu wątku, czyli dokładności luster. Jeśli z góry zakładamy, że rozmazywanie obrazu o 1-2" jest dopuszczalne i nie będzie przeszkadzało, to po co przejmować się dokładnością lustra? Po co walczyć o optykę ograniczoną dyfrakcją, zapewniającą rozdzielczość 0,3", jeśli wystarczy nam pięć razy mniej? To byłoby interesujące zagadnienie - jaka precyzja wykonania lustra wystarczy w takim teleskopie?

Pozdrawiam
Paweł
TAŁ-1M 110/805
 
Posty: 26
Rejestracja: 31 Mar 2006, 17:47
Miejscowość: Warszawa

PostJanusz_P. | 02 Sie 2006, 20:58

Oko ludzkie na pierwszy rzut oka dostrzega różnicę blasku rzędu 25% czyli jeśli przyjmiemy winietowanie na lustrze wtórnym na brzegu pola okularu na 15% to bedzie ono praktycznie niedostrzegalne dla oka i takie spokojnie możemy założyć do obserwacji wizualnych 8)
Astropozdrówko Janusz P.

Fujinon 10x50, SCT 6 podręczny, SCT-14" HyperStar, EQ-6, Coronado 60, EOS-6D-mod i takie tam szkiełka do niego od 8 do 4000 mm plus lasery RGB do 2 W :-)
Awatar użytkownika
Założyciel i Patron Forum
 
Posty: 18278
Rejestracja: 12 Kwi 2005, 19:17
Miejscowość: 15 km na południe od Krakowa

Użytkownicy przeglądający to forum: Brak zarejestrowanych użytkowników oraz 114 gości

AstroChat

Wejdź na chat