APO refraktorok

Lencsés- és tükrös távcsövek
Avatar
Anti_45
Hozzászólások: 1193
Csatlakozott: 2021.07.08. 17:58

Re: APO refraktorok

Hozzászólás Szerző: Anti_45 » 2022.01.29. 09:40

És hol van ebben a tönkretétel? :)
Nekem a végén az jött le, hogy némi küzdelem árán,de jó lett a kis APO.
Happy end! :D
Kiss Antal
195/1200T , 130/865T , 130/650T , 60/700L , 50/500L , 50/200L ED
10x50 ED binokulár
Alt-az zsámoly ; Skytee 2 alt-az mechanika
Sparta alt-az mechanika ; TMS Eq platform
gyulaipal
Hozzászólások: 178
Csatlakozott: 2012.09.13. 16:06

Re: APO refraktorok

Hozzászólás Szerző: gyulaipal » 2022.01.29. 10:09

Anti_45 írta:
2022.01.29. 09:40
És hol van ebben a tönkretétel? :)
Nekem a végén az jött le, hogy némi küzdelem árán,de jó lett a kis APO.
Happy end! :D

A "Hát ... nem pont úgy ment, ahogy terveztem." volt a tönkretétel.

Én NEM vagyok "polírozós" ember, azaz optikus. Én tervezek, aszférizálok, mérek, beállítok ... de a polírozás egy másik szakma. De hát van egy kis gép a pincében, gondoltam csak megoldom, olyan "vak ember segít önmagának átkelni a forgalmas úton" stílusban. Ha van elég lelkesedés ...

A karist a frontfelület peremén volt, így kivittem a szerszámot a felület szélére, hogy gyorsan kijöjjön (meg ugye a rádiuszt is arra kellett módosítani, hogy a színkorrekció "javuljon" ... ezt a szót azért tettem idézőjelbe, mert nem biztos, hogy használandó akkor, amikor tudatosan csökkentjük a polikromatikus Strehl értékét ... de hát nem csak kenyéren és vizen él az ember, ugye? :-). A karist egész szépen kijött pár óra alatt ... csak utána nem volt képe a lencsének. Interferométerrel megnézve kiderült, hogy kb. 2,5 lambda gömbi hibát políroztam a felületbe. Ügyes.

Módosítottam a gép beállítását, egy délelőtt után elmúlt a gömbi hiba ... csak ezután egy másfél lamdba mély, helyes kis gödör volt a felület közepén.

Ekkor szóltam a 19 éves kölykömnek, hogy jönnön és csináljon valamit (ő már megcsiszolt és sikeresen kipolirozott pár kis lencsét) szóval jöjjön és segítsen, mert ez nekem NAGYON nem megy.

A helyzet (és az akuális hullámfront) ismertetése után a kölyök állított valamit a gépen, háromszor együtt meghajoltunk kelet felé, loccsintottunk egy kis bort a tábortűzbe és visszatettük a lencsét a polírra. Kb. egy óra után egész jó lett a felület. Egy kb. nyolcad lambdás 5. rendű gömbi hiba még van benne, de azt kiszedem kézzel simán, az nem gond, abban van gyakorlatom (hiszen ez már aszférizálás, ezt csinálom vagy 15 éve).

Viszont eddig csak sötétben, városi fényeket nézegetve tudtam tesztelni a színkorrekciót, úgy jónak tűnt. Mindjárt megnézem világosban is ... remélem nem kell "visszacsinálni" ... mert ezt a szívást én mégegyszer nem szívesen vállalnám.

Minden tiszteletem azoknak, akik egy távcsőtükröt otthon megcsinálnak a garázsban! Főleg úgy, hogy ott az üveg felületének 4x pontosabbnak kell lenni. Le a kalappal!

GyP
Avatar
Anti_45
Hozzászólások: 1193
Csatlakozott: 2021.07.08. 17:58

Re: APO refraktorok

Hozzászólás Szerző: Anti_45 » 2022.01.29. 12:12

gyulaipal írta:
2022.01.29. 10:09
Anti_45 írta:
2022.01.29. 09:40
És hol van ebben a tönkretétel? :)
Nekem a végén az jött le, hogy némi küzdelem árán,de jó lett a kis APO.
Happy end! :D

A "Hát ... nem pont úgy ment, ahogy terveztem." volt a tönkretétel.

GyP
Minden világos. Szóval heroikus küzdelem zajlott lencse fronton! :D
De a lényeg,hogy sikerült felülkerekedni.
Nálam a tönkretétel az a Game over, ahonnan már nincs vissza.
Igaz,nem általam,de lásd a tőlem kapott lencsét. :mrgreen:
Kiss Antal
195/1200T , 130/865T , 130/650T , 60/700L , 50/500L , 50/200L ED
10x50 ED binokulár
Alt-az zsámoly ; Skytee 2 alt-az mechanika
Sparta alt-az mechanika ; TMS Eq platform
gyulaipal
Hozzászólások: 178
Csatlakozott: 2012.09.13. 16:06

Re: APO refraktorok

Hozzászólás Szerző: gyulaipal » 2022.01.29. 13:56

Anti_45 írta:
2022.01.29. 12:12
Minden világos. Szóval heroikus küzdelem zajlott lencse fronton! :D
De a lényeg,hogy sikerült felülkerekedni.
Nálam a tönkretétel az a Game over, ahonnan már nincs vissza.
Igaz,nem általam,de lásd a tőlem kapott lencsét. :mrgreen:
Azt a lencsét is meg lehetne javítani, csak ki kellene cserélni VALÓSZÍNŰLEG a hátsó tagot. Az a flint üveg, valószínű abban van az anyaghiba. Ha pl. lenne egy másik lencse aminek a frontja összetört, összekarcolódott vagy ilyesmi, akkor a kettőből lehetne egy jó lencsét csinálni. Csak hát kicsi a valószínűsége, hogy találjunk ilyen "donor" lencsét ... sajnos.

Egyébként nekem meg van egy RR 80/500-am aminek törött a hátsó tagja. Cella is van hozzá, minden perfekt, csak törött a hátsó tag (a maradék része amúgy működik, össze lehetne rakni úgy a lencsét, hogy a nem törött rész működjön, a töröttet meg kitakarjuk ... csak minek?). Vagy 15 éve áll a fiókban ... nincs kedve valakinek flint üvegből negatív tagokat gyártani akromátokhoz? Persze csak vicceltem... :-)

GyP
gyulaipal
Hozzászólások: 178
Csatlakozott: 2012.09.13. 16:06

Re: APO refraktorok

Hozzászólás Szerző: gyulaipal » 2022.01.29. 17:39

Megnéztem a kis lencsét nappali fényben. Szerintem jó. Egyértelműen látszik a változás. Ha most defókuszálok, nem látom azonnal a színt pl. a villanyoszlop szélén. Vagy csak elfogult vagyok. Majd bemérem interferométerrel ismét három színben és akkor meglátjuk, hogy pontosan mit csináltunk, pontosan mennyit változott a vörös és a kék színben a lencse viselkedése.

A levegő nagyon mozgott, majd éjszaka, nyugodt légkörnél pl. a Hold peremén még meglátjuk mit mutat ... nem mintha nem lenne tökmindegy, úgysem tudok SEMMI többet tenni az ügy érdekében. Az optikai lehetőségek végére értünk, amit lehetett, megtettük hiánytalanul, így nyugodt szívvel teszem le a lantot. Innentől kezdve a tubus, meg valami állvány "reszelésére" kell koncentrálni.

A színezéssel kapcsolatban egy általános tapasztalat: én két típusú lencsét láttam eddig:
1. Ami a nagyítás növelésével egyre zavaróbban színezett.
2. Aminek a színezése olyan kicsi, hogy nem igazán látom kisebb nagyításnál. A nagyítás növelésével viszont a kép halványabb lesz és amennyivel ekkor jobban színez a lencse, annyival kevésbé látom a színt a kép fényszegénysége miatt (hiszen a szem kevésbé látja a színeket ha sötét a kép). Ezek a lencsék a "nem színezés" látszatát tudják kelteni az avatatlan szemlélőben ... innentől kezdve meg engem nem érdekel a színezés (amiről pedig tudom, hogy ott van).

Az én szemem számára ez a kis lencse egyértelműen a 2. kategóriába tartozik. Lehet, hogy akinek érzékenyebb a szeme vagy fiatalabb, az látna egy kis színt, TALÁN nekik nem lenne jó egy ennyire fényerős lencse. De hát nem kell mindenkinek F/4,8-at használni, lehet építeni lencsét F/6 vagy F/7 vagy F/8 nyílásviszonnyal is. Nekem viszont perfekt ez a kis vacak. És sajnos nem is hiszem, hogy bármikos a jövőben fiatalabb lennék, mint most, úgyhogy ha most jó, akkor később csak még jobb lesz ... :-)

A távcső igazi előnye, a kis méret még nem is látszik rendesen. Jelenleg a teszt-tubus kb. 38 centi hosszú (hátratolt harmatsapkával és betekert fókuszírozóval). A végleges tubus kb. 28 centi lesz ... vagy még picit rövidebb. Gyakorlatilag a lencsecella meg a fókuszírozó olyan közel lesznek, hogy csak egy kisebb arasznyi lesz a közöttük levő tubus hossza. Ekkor látszik majd igazán, hogy mennyire pici ez a távcső...

GyP
gyulaipal
Hozzászólások: 178
Csatlakozott: 2012.09.13. 16:06

Re: APO refraktorok

Hozzászólás Szerző: gyulaipal » 2022.01.30. 19:15

No, interferométereztem. Az eredmény ... hát ... nem a legjobb. A polikromatikus Strehl kb. 87%-ra csökkent. Ez kb. 4% veszteség. Hmmm...

Viszont a defókuszált kép tényleg sokkal kevésbé színez. Most ha defókuszálok, teljesen az az érzésem, hogy "fehéren kenődik szét" a kép. Vicces.

Magyarul a lencsének valóban távolabb kerültek az azonos fókuszhoz tartozó hullámhosszai. Most ibolyához egész közel (440nm körül) van az a hullámhossz, ahol a kék oldalon azonos a fókusztávolság a zöld-belivel. Vörösben ez a pont a mélyvörös irányába tolódott. Magyarul szélesebb tartományban színkorrigált a lencse, az ibolya (436nm) és a mélyvörös (700-750nm környéke) is egész szépen fókuszban van.

Így viszont e pontok (és a zöld) között valamivel jobban eltér a fókusztávolság, azaz az eddiginél jobban színez a lencse vörösben és kékben, csak ezt nem látjuk színezésnek, mindössze picit erősebb lett az első diffrakciós gyűrű ezekben a színekben. Ezt nagyon nem egyszerű szemmel meglátni, ha nincs ott egy másik, ennél jobb távcső, amivel össze lehet hasonlítani a kép kontrasztját.

A kérdés az, hogy megéri-e 4% kontrasztot kidobni az ablakon azért, hogy a távcső azt az ÉRZÉST keltse az észlelőben, hogy nincs színhibája?

Ja, és meglepetésemre úgy tűnik, a zenitprizmás "trükk" sem fog működni. Az extrém fényerő miatt (a számítógép szerint) sokszoros a hatása a fényútba tett üvegnek, egy normális refraktorhoz képest. Itt 3 centi BK7 már egész durván elviszi a színkorrekciót a levesbe, szóval nem működik az, hogy ez zenitzmával "visszatoljuk" a színkorrekciót "vizuálisra". Az eddigi színkorrekció visszaállításához itt csak 10-12mm-nyi üveg kellene, olyan zenitprizma meg nincs. Az lehet a megoldás, hogy csinálunk egy ilyen vastag üveglemezt (szép sík felületekkel, kétoldalon legőzölve multi réteggel) és ezt betesszük pl. egy szűrőmenetbe, mondjuk a zenittükör elé. Így (akár több különböző vastagságú üveglemez közül a megfelelőt a fényútba téve) ELVBEN megoldható lenne a színkorrekció finomhangolása objektumhoz/okulárhoz ... vagy bármihez. Csak szerintem ennyit nem ér ez az egész.

Még alszom rá egyet, de lehet, hogy visszapolírozom a felületet a két állapot közé, talán úgy a kecske is jóllakik meg a polikromatikus Strehl is megmarad. :-)

GyP
gyulaipal
Hozzászólások: 178
Csatlakozott: 2012.09.13. 16:06

Re: APO refraktorok

Hozzászólás Szerző: gyulaipal » 2022.02.01. 13:48

Én azt látom problémának, hogy kb. senki nem érti ezt az egész színezés dolgot. Nem úgy értem, hogy az ügyfelek (amatőrcsillagászok) nem értik, hiszen nekik ez nem is a dolguk. Úgy értem, hogy a gyártók nem nagyon értik, hogy mi történik a távcsőben. Ez viszont már komoly probléma.

Azt szerintem kb. mindenki tudja, hogy az optika jelenségeit két módon lehet értelmezni/leírni:

- Klasszikus (geometriai) optikai módszertannal. Ezt kb. Newton találta ki, hiszen róla van elnevezve a fénytörési törvény, ami alapján ekkor számolunk. Magyaruk ekkor a távcsőbe érkező fényt vékony "fényszálak" (alias "fénysugarak") kötegének tekintjük és minden egyes ilyen fénysugárra kiszámoljuk a Newton-féle törési törvénnyel, hogy hova fog érkezni az adott fénysugár a fókuszsíkban. Ezt szépen le lehet rajzolni egy helyes kis ábrára, ezt hívjuk spot diagramnak. A lencsére ekkor úgy tekintünk, mint egy olyan eszközre, ami olyan cselesen van megcsinálva, hogy a "fénysugarakat egy pontba töri". Ennek a módszertannak az az előnye, hogy könnyű elképzelni, szemléletesen ábrázolható ahogy a vékony kis fénysugarak szépen áthaladnak a távcsövön.

- A másik lehetőség, hogy a kvantummechanika törvényeiből indulunk ki és a fényt hullámnak tekintjük. Ekkor úgy kell gondolkoznunk, hogy minden egyes foton egy-egy valószínűségi hullám, ami az optika TELJES FELÜLETÉN lép be a távcsőbe. Ekkor a távcső feladata az, hogy ezeket a valószínűségi-hullámokat (lehetőleg) azonos fázisban egy pontba gyűjtse.

Namost (számomra) mindenféle kérdés felett álló tény, hogy a valóság a kvantummechanika alapján működik. Ha nem így lenne, én már rég éhenhaltam volna. Egyetlen probléma van csak a kvantummechanikával: az kb. mindenki számára kínai. Sajnos a távcsőgyártók nem (tipikusan) a modern fizikatudományok doktorai. Nagyon nem! Olvastam olyan beszámolót egy gyártó saját tollából, hogy egy nagyobb Makszutov tervezésekor rájöttek, hogy amikor a spot diagram jól nézett ki, akkor a szoftveresen kiszámolt Strehl érték alacsonyabb volt, illetve fordítva. Saját bevallása szerint a gyártó megépítette mindkét változatot és megnézte, hogy a csillagos ég alatt melyiknek jobb a képe. Namost ennél jobb bizonyíték nem kell arra, hogy ez az emberke abszolúte nem érti a kvantummechanikát. Mégis világhírűek a távcsövei.

Szerintem (bár már régen nem vagyok fizikatanár) kb. pár sorban meg tudok győzni bárkit arról, hogy a valóság a kvantummechanika. Be is bizonyítom, indirekt módon. Figyelem, kezdem:

Ha a valóság nem a kvantummechanika lenne, akkor a következő dolgok NEM LÉTEZNÉNEK:
- Airy korong
- Diffrakciós gyűrűk
- Interferencia (ezért is haltam volna éhen, mert interferométer SEM létezhetne kvantummechanika nélkül)
- a Strehl arány értelmetlenné válna
- a központi kitakarásnak semmilyen hatása nem lenne a képminőségre (kontrasztra)
- a segédtükör-tartólábak nem keltenének diffrakciós tüskéket.

Ha tehát bárki a jelenlevők közül látta már BÁRELYIKET a fenti jelenség-listából élőben, akkor ezzel szemmel látta a bizonyítékát a kvantummechanika működésének (hiszen a Newton-féle optika szerint ezen jelenségek egyszerűen nem létezhetnének). QED.

Namost ez mind csak elméleti hablaty lenne akkor, ha a két optikai leírás nem mondana ellent egymásnak. De ellentmondanak. Nagyon is! Emiatt minden tervezőnek döntenie kell, hogy geometriai- vagy hullámoptikai alapon tervez lencsét. A helyzetet bonyolítja az, hogy amikor az optikai rendszer teljesítménye lényegesen elmarad a diffrakciós-határtól (magyarul a fényhullámhossz töredékénél nagyobb eltérések vannak a valószínűségi hullámok úthosszában amikor azok elérik a fókuszsíkot) akkor a geometriai optika is egészen jól működik. Mikor történik meg ez? Nos, ennek két alapvető esete van:
- amikor a rendszer borzalmasan gyenge optikailag (mondjuk egy asztali lámpa foncsorának tervezésekor teljesen megfelelő a geometriai optika)
- amikor az optikai rendszer képes lenne ugyan diffrakció-határolt teljesítményt nyújtani, de nem teszi.

De miért nem teszi, ha képes lenne rá? Nos, egyszerű: pl. azért, mert valaki elállította a fókuszt. Mondjuk szándékosan ... mivel pl. pont a defókuszált képet nézegeti egy elvetemült csillagtesztelő. :-)

Namost kb. itt kezd körvonalazódni, hogy miről is beszélek én itt és most...

Ha egy (APO) lencse geometriai optika alapon van tervezve, akkor a defókuszált képek minden színben kb. azonos méretűek lesznek a fókuszpont két oldalán. Ez azt jelenti, hogy a kék-, zöld-, vörös defókuszált kép nagyjából fedni fogja egymást. Ekkor az optikai tervező program (ami szerintem a defókuszált képek mérete, azaz a legszélső sugarak pozíciója alapján "találja ki", hogy hol vagy egy adott szín fókuszpontja) azt mutatja, hogy a fókusztávolság minden színben kb. azonos (persze pici hullámzással). Mivel a defókuszált képekben kb. fedésben vannak a színek, a minta pereme nagyjából fehér, a defókuszálásnál úgy érezzük, hogy "fehéren folyik szét a kép" azaz a defókuszált kép (szinte) színmentes marad.

Ha viszont egy lencsét kvantummechanikai (hullámoptika) alapon tervezünk, akkor pl. a vörös szín esetén (mivel ebben a színben szférikusan alukkorrigált a lencse) szóval vörösben a lencse egyik defókuszált képe kisebb lesz valamivel de fényesebb lesz a külső Fresnel-gyűrű (a fókusz másik oldalán meg nagyobb és elmosottabb a külső Fresnel-gyűrű). Kékben a lencse túlkorrigált, ezért ugyanezt látjuk, csak a defókuszálás irányát fel kell cserélni. Mert hát ugye ezek a színek szférikusan aberráltak... A jó hír az, hogy ekkor viszont a fókuszpontban minimális optikai úthossz-eltéréssel találkoznak a színek, tehát vörösben- és kékben a lehető legmagasabb lesz a Strehl A FÓKUSZPONTBAN. Viszont ekkor a defókuszált képek mérete színenként más és más, így a fókusz egyik oldalán a kék szín "lelóg" a többiről, a másik irányban defókuszálva pedig a vörös "lóg le". A külső Fresnel-gyűrű peremén az elszíneződést érzékeli a szem, úgy érezzük, hogy a lencse defókuszálva színez. Ráadásul a tervező progi is azt mondja, hogy eltér a defókuszált képek mérete, így tehát a lencse fókusza (szerinte) minden hullámhosszon más és más. Ja, kérem, ha a valóságnak ellentmondó elméletre alapozzuk a progi működését, akkor az eredmények is ellent fognak mondani a valóságnak ... a proginak mégis tudnia kell ezt a működést, mert különben nem lehetne vele pl. projektort tervezni. Márpedig azt is meg kell tervezni valamivel ...

A polikromatikus Strehl tehát akkor maximális, ha a lencse hullámoptikai/kvantummechanikai alapon van tervezve. Ekkor a legélesebb és legkontrasztosabb a kép a pontos fókuszban, viszont defókuszálva egy kis színezést látunk. Geometriai alapon meg a lencsét még defókuszálva is (szinte) színmentesnek érezzük, de a kontraszt fókuszban így egy kicsit csökken (viszont a lencse a spektrum szélein valamivel jobban korrigált, ezért ezt hívjuk "fotós" színkorrekció hangolásnak, mert a digitális szenzorok még ezeken az extrém hullámhosszakon is érzékenyek ... tehát ez a tervezés sem teljes marhaság, csak az eszközt a célhoz illik választani).

A pici APO tehát Newton szerint most van jól megépítve ... de Schrödinger ezzel nyilván nem értene egyet. Én sem értek vele egyet ... de legalább így volt alkalom ennek az egésznek az elméleti hátterét (egyszer az életben) leírni.

A fura csak az, hogy ez az egész talán nem is fizikai, mint inkább pszichológiai kérdés. Évtizedek óta mindenkit azzal ijesztgetnek mindenhol, hogy a színhiba milyen borzalmas dolog és hogy minden APO legfőbb feladata az, hogy a látható színhibát eltüntesse a képből. Pedig szerintem nem ez az APO igazi feladata, hanem hogy a maximálisan kontrasztos és éles képet mutasson fókuszban. Ehhez viszont a fentiek miatt "kötelező" egy kis defókuszált színhibát mutatnia (de figyelem, ez a tény a szférokromatizmusból következik, ha ettől (is) mentes az optikai rendszer, akkor a kvantummechanikailag legjobb hangolást választva a defókuszált képek peremei is színmentesek lesznek ... az ilyen lencse azonban ritkaság).

Valószínűleg én végül egy köztes beállítást fogok választani, azaz annyira fogom "visszahúzni" a színkorrekciót (kis lépésekben) hogy a defókuszált kép színezése még csak egészen minimális legyen. Ekkor 90% körüli polikromatikus Strehl-re számítok, ami ha nem is világklasszis érték, de szerintem egy ennyire fényerős kis lencse esetén elfogadható. Ez azonban szerintem akkor válik majd igazán érthetővé, amikor valaki a saját szemével meglátja, hogy milyen hihetetlenül kicsi és könnyű lesz ez a távcső élőben.

Amúgy ez nem is egy annyira rossz polikromatikus Strehl érték, mint ahogy leírva kinéz. A leképezés vörösben a leggyengébb (az üvegparaméterek "szerencsétlen" eltérése miatt itt defókusz is van a szférokromatizmus mellett) de még így is valamivel jobb itt a Strehl, mint pl. az AstroPhysics Traveller-é (annak mindkét bemért példánya 0,5 lambda körüli "tiszta" defókuszálódást mutatott 656nm-en, ennek a kis lencsének a PV-je itt most 0,4 lambda körüli, de még majd csökken egy kicsit a hangolásnál. Az eddig bemért kínai 100/900 ED-k kb. 0,7 lambda defókuszáltak voltak vörösben és azért azok is igen jó távcsövek, ha sikerül jól sikerült példányt kifogni). A kék oldalon viszont a Traveller (meg a kínai 100/900 ED is) csúnyán elveri ezt a kis lencsét, de hát átmérőben nem sok különbség van köztük, fényerőben viszont a különbség drasztikus. Az optika törvényeit senki nem tudja megerőszakolni, minden lencse optikai kompromisszum ... de nekem ez a kis lencse így egy teljesen vállalható kompromisszumnak tűnik.

A terv az, hogy még egy kicsit "simogatom" a színkorrekciót és 90%-os mért polikromatikus Strehl körül lezárom a project-et, onnantól kezdve a kiváló hullámfront üvegbe polírozása és a végleges tubus megépítése lesz a feladat.

Az viszont sajnos már most látszik, hogy a "refraktoros" Gemini Crayford sajnos nem fog működni ezzel a lencsével anélkül, hogy módosítanánk rajta. Az nagy fényerő miatt a (13cm mozgású) fókuszírozó bruttó 15cm hosszú csövében túl nagy átmérőre tágulna a sugárkúp akkor, ha egy 2"-es zenittükör is lenne a távcsőben (a zenittükröm fényútja 109mm plusz 10mm a 2"->1.25" konverter, ez összesen 119mm). 150mm+119mm az 269mm, ezt osztva a 4,8-as nyílásviszonnyal kb. 56mm-t kapunk, ami nagyobb, mint a fókuszírozó belépő felülete (és ezt ráadásul nulla vignettálatlan látómezőre számoltuk). Vagy másik (nagyobb) fókuszírozót kell(ene) használni vagy rövidíteni kell majd a csövet. A nagyobb fókuszírozó nehezebb is lenne (és horror pénzbe is kerülne) így ez egyelőre kizárt. Marad a cső rövidítése. Barbár dolog lesz, de nincs más megoldás ... sajnos.

GyP
mizar
Hozzászólások: 2669
Csatlakozott: 2010.08.25. 21:25

Re: APO refraktorok

Hozzászólás Szerző: mizar » 2022.02.01. 21:16

.
A hozzászólást 1 alkalommal szerkesztették, utoljára mizar 2022.05.01. 11:37-kor.
mizar
Hozzászólások: 2669
Csatlakozott: 2010.08.25. 21:25

Re: APO refraktorok

Hozzászólás Szerző: mizar » 2022.02.01. 22:06

.
A hozzászólást 1 alkalommal szerkesztették, utoljára mizar 2022.05.01. 11:37-kor.
gyulaipal
Hozzászólások: 178
Csatlakozott: 2012.09.13. 16:06

Re: APO refraktorok

Hozzászólás Szerző: gyulaipal » 2022.02.01. 22:26

mizar írta:
2022.02.01. 21:16
A tervező programok sugárkövetés elvén számolnak, az aberrációk is geometriai alapúak.
Ebben nem értünk egyet. Az összes általam ismert optikai tervező szoftver tudja a geometriai optikát is és a hullámoptikát is. Muszáj mindkettőt tudniuk, mert minden (tanultabb) tervező mindkét módszertan használja, attól függően, hogy mit kell tervezni.

Az aberrációkról azért hisszük, hogy geometriai alapúak, mert könnyen és tisztán valóban geometriai alapon tudjuk kelteni őket (pl. ha megdöntünk egy parabolatükröt, akkor kóma keletkezik, egy aplanatikus lencse megdöntésekor pedig asztigmatizmust látunk) de az aberrációk függvénytani leírása tudtommal tiszta matematika, annak a levezetéséhez csak a kétváltozós függvényeket meg a polinomokat kell ismerni, az optikát nem (és a geometriához sem hiszem, hogy közük lenne). De most hogy így le kell írni ... hát ... utána kellene nézni, hogy a Zernike polinomokat pontosan milyen módszertannal találták ki eredetileg ... de majdnem biztos vagyok benne, hogy azok tiszta matematikán alapulnak. A dolog nagyon hasonlít az egyváltozós függvények esetére, ahol (pl. az MP3 hangtömörítésben is bizonyos értelemben használt) Fourier transzformáció is kiválaszt egyes függvényeket (sin(x)) ezekből felépíti az összes ("értelmes") periodikus függvényt. Ott is matematikailag kötött, hogy milyen függvényeket választhatunk "alapfüggvényeknek". Pont ugyanezt csinálják a Zernike polinomok is, csak kétváltozós esetben és kör alakú értelmezési tartományon "dolgozó" függvényekkel.

Az persze szerencse, hogy az első pár Zernike polinom pont "kézzelfogható" aberrációkat ír le (kóma, gömbi hiba, asztigmatizmus, stb.) de ez valószínűleg nem véletlen, hanem azt mutatja, hogy a természet piszkosul jól tudja a matematikát. De majd utána nézek, hogy biztosan ne írjak hülyeséget.

Ez a "két elmélet van ugyanarra" dolog egyébként nem csak itt van jelen a fizikában, gondoljunk csak a klasszikus mechanika és a relativitáselmélet esetére. Ott is kb. ugyanez a helyzet: kis sebességek esetén használható a klasszikus elmélet, de extrémebb esetekben az már totál butaságokat jósol, akkor már csak a modern módszer működik. Ott az "extrém" eset a fénysebesség-közeli sebességet jelenti, itt az optikában meg a diffrakció-határolt optikai minőséget.

A tervezésnél el kell dönteni, hogy melyik módszerrel optimalizáljuk a tervet és mivel a két módszer ellentmond egymásnak, az eredmény más lesz a két esetben. Annál nagyobb az ellentmondás, minél fényerősebb a lencse, úgyhogy pl. F/10-nél az eltérés elhanyagolható. F/5 környékén azonban már nem.

Az is szerencse, hogy a lencsék esetén olyan pici az eltérés a két módszer között, hogy egyetlen rádiusz módosításával ide-oda lehet tologatni a lencsét a két elmélet "optimuma" között (vagy üveget téve a fényútba a "vizuális" irányba lehet tolni a színkorrekciót és hozzá sem kell nyúlni a lencséhez, ahogy erre Rohr úr is rájött a Zeiss APQ lencsék kapcsán).
mizar írta:
2022.02.01. 21:16
Ebből lehet szimulálni a hullámfront értéket. Mert a valóság az geometriai, a kóma, az asztigmatizmus, a zónahibák mind a hullámfront hibáját növelik.
Ez teljesen igaz, minden ilyen aberráció a hullámfront hibáját növeli. De a hullámfront hibáját nem a geometriai optika alapján számolja ki a szoftver, hanem egyszerűen összegzi az optikai úthosszokat és ezek különbségéből azonnal lehet RMS-t illetve Strehl-t számolni. Tudtommal legalábbis.
mizar írta:
2022.02.01. 21:16
Valóban, a Spot diagram az nem mérvadó, de ezen már azért régen túllépett az emberiség, hogy ezt vegye etalonnak, ha optikai minőségről van szó. Vagyis tervezhetünk hullámoptikai alapon...
Ez pontosan így lenne akkor, ha az átlagos optikai tervező kicsit is értené amiről itt mi most beszélünk. Itt azonban hatalmas szakadékot érzek az elmélet és a gyakorlat között. A ma híres tervezők már 70 év felett járnak, ők még nem tanultak kvantummechanikát fiatalabb korukban. Fogalmuk sincs erről az egészről. A fiatalok meg csak a mobiltelefont nyomkodják a legtöbb esetben, nem hogy kvantummechanikát nem akarnak tanulni, de még egy könyvet sem vesznek a kezükbe soha az életben. Kivétel persze az a "banda" akik a komoly, profi nagytávcsöveket építik, azok okosak és tudják az elméletet, de azok meg nincsenek jelen az amatőrcsillagászat világában. Fura dolog ez ...
mizar írta:
2022.02.01. 21:16
Vagyis tervezhetünk hullámoptikai alapon, ha abba belerondít a valóság, hogy sz@r optikát csiszolunk. Szerintem a kettő inkább összefügg, mint kizárja egymást.
De lehet, hogy rosszul gondolom.
Jól gondolod, valóban nagyrészt a megvalósításon múlik a végső optikai minőség, de szerintem ettől még nagyon fontos, hogy a terv jó legyen, meg hogy értsük mi történik az optikai rendszerben.

Ha jó a terv, akkor a megvalósítás legalább a jó irányba törekszik. Ha eleve szar a terv, akkor akármilyen jó is a megvalósítás, a végeredmény nem lesz kevésbé elcseszve, mint amennyire a terv el volt.

GyP
Válasz küldése

Vissza: “Távcsövek”