Refraktorokról - általában

[gyuri17]

Nem vita az, ha ész érvek mellett kitárgyalunk dolgokat... Nem is mi volnánk az első nemzedék aki ráébredt ezekre a tényekre, hisz a refraktorok aranykora ezen szempontok végett hanyatlot. Fel lehet támasztani, de látható, hogy ugyanoda juthatunk már 200mm átmérővel mint annó. Refraktorok voltak és reméljük lesznek is!

[kazi]

Így van, nagyon sok szempont létezik, én most csak egyet emeltem ki.
Nemrég kezembe került egy 10 centis Newton. Hát nem tudom, hogy a távcső volt-e könnyebb, vagy az okulárja...?
Akkor most melyik is az utazó? A lencsés, vagy a tükrös?(Persze tudom, hogy sok más szempont is van a tömegen kívül...)

Nem áll(t) szándékomban lencsés vs. tükrös vitát generálni.

Sosem áll szándékodban csak valahogy mindig azt hozod elő a refraktorokról általában ill. az apo refraktor topikokban, hogy miért jobb a tükrös.

[gyulaipal]

https://www.telescope-optics.net/optical_coatings.htm

Innen kezdődik, és egy egész fejezet erről szól.
A - Z-ig nem olvastam ugyan át, de kehet, hogy említik a többi általad felvetet problémát is.

Hű, köszönöm, ez jól esett (bár még nem olvastam el az egészet, de átfutottam, már ebből látszik, hogy miről is van szó, hétvégén lesz időm rendesen elolvasni).

Jó látni, hogy nem én vagyok az egyetlen aki ezekkel a dolgokkal foglalkozik ... még ha csak elméleti szinten is. Persze pontosan tudom, hogy attól, hogy én itt 10 embernek leírom a gondolataimat magyarul, a világban semmi nem fog változni. Ennyi idősen már nem hiszek a mesékben...

Légrés-olajrés témakörben kiemelném (sajnos nem tudom, hogy voit-e már említve) hogy csak akkor szabad összeolajozni egy lencse tagjait, ha azok eleve erre vannak tervezve. A légrés kritikus eleme a lencsének, úgy kell rá gondolni (és optikai értelemben ez nagyon is helytálló) hogy a légrés egy "lencsetag" ami levegőből van.

A fenti értelemben (tudtommal) CSAK ("minimum") triplet lencséket lehet aplanatikusra megtervezni. A légréses doublet és az olajréses triplet között csak az a különbség, hogy az egyikben a "levegőből" készült lencsetag helyett is üveg lencsetag van. Amúgy a tervezés szempontjából mindkettőben azonos számú szabadsági fok van, hiszen három vastagságot és 4 rádiuszt variálhatunk mindkettőben. Mivel minimum három tag kell az aplanatikus lencsébe, így a kéttagú olajréses lencse már nem tartalmaz elegendő szabadsági fokot ahhoz, hogy aplanatikusra lehessen tervezni. Emiatt azt vagy kómára, vagy színhibára vagy gömbi hibára nem lehet korrigálni. Sajnos. Pedig milyen szép is lenne ...

Ja, az aplanatikus lencse TÖKÉLETESEN korrigált (optikai tengelyen kívüli) kómára, gömbi hibára és színhibára. Ez fontos, mert kb. senki nincs tisztában vele. Persze a színhibára korrigáltságot az üveganyagok képességeinek megfelelően kell érteni, tehát pl. akromát esetén a fókusztávolság szélsőértéke a kiválasztott hullámhosszon legyen. Valahol olvastam egy cikkben (amit persze nem optikai tervező írt) hogy a lencsék előnye a tükrökkel szemben, hogy sokkal kisebb a kóma az optikai tengelyen kívül. Ez teljes tévedés. A kóma nem kisebb, hanem zéró. Már a Fraunhofer akromát is definíció szerint teljesen kómamentes, ha nem, akkor az vagy nem Fraunhofer (azaz nem az elméleti recept szerinti lencse) vagy elrontották a gyártást. Egy rendesen megtervezett lencsének (ha a tagok egy csoportban vannak) akkor csak két aberrációja lehet:
1.) Asztigmatizmus az optikai tengelyen kívül
2.) Görbült képfelület.

Ezek elkerülhetetlenek, de ha egy lencse ezeken kívül bármilyen optikai hibát produkál az optikai tengelyen kívül, akkor azzal a lencsével valami baj van. Ja, és azért sem produkálhatnak optikai hibákat, mert a fókuszsík korrektor ezeket (és csak ezeket) korrigálja. Pont ezért általános eszköz egy (aplanatikus lencsékhez tervezett) fókuszsík korrektor, mert a világ minden lencséjével működnie kell, ha a lencse fókusztávolsága a megadott tartományban van. Ha az optikai tervezők és a gyártók is követik az optikai tervezés szabályait, akkor nincs olyan, hogy adott lencséhez tervezett korrektor.

GyP

[gyulaipal]

A bélyegét még értem,de mit takar az immerziós olaj?
Továbbá abból mennyit és milyen módon kell felvinni?

Az immerziós olaj egy nagyon vékony (pár mikron vastag) olajréteg a lencsetagok között, amit a molekuláris erők tartanak a helyén. Egy normál méretű lencse esetén 2-3 csepp olaj elég egy felületpár közé, tehát nagyon kis mennyiségről beszélünk. Az olaj célja, hogy megszüntesse az optikai törésmutató "lépését", miközben az egyik tagból átmegy a másikba a fény. További előnye, hogy kémialiag semleges közeg veszi körül a fluorit tagot, így azt a levegő nedvessége nem tudja megtámadni.

Sajnos az optika törvényei szerint ha egy fénysugár különböző törésmutatójú anyagok közötti határfelületen halad át, akkor fényvisszaverődés és fénytörés is keletkezik. A visszaverődés csökkentésére használjuk az anti-reflexiós bevonatokat, azonban ezek hatékonysága sokkal gyengébb, mint az olajrétegé. Kiszámolható, hogy mennyi fény verődik vissza egy-egy üvegtag határán, ha jól emlékszem ennek mennyisége arányos a törésmutató "lépésének" négyzetével. Így BK7 üveg esetén kb. 4,6% fény verődik vissza felületenként, de az akromátok flint tagja (tipikusan Schott F2 üveganyag) már valami 6-7% körüli a veszteség felületenként (ki lehetne számolni pontosan, csak minek)?

A sima MgF2 egyrétegű bevonat 2% alá csökkenti felületenként a visszaverődést. A modern, többrétegű bevonatok 0,25% - 1% körüli mennyiséget vernek vissza. Egymás mellett látva a "meztelen" üveg és a multi bevonatos üveg reflexióit óriási a különbség, a modern bevonatok nagyon hatékonyak. Az olajrétegről visszavert fény még ezeknél is sokszorosan halványabb. Az olajréseken gyakorlatilag úgy megy át a fény, hogy nincs veszteség (ráadásul a felületek polírozási hibáit is eltünteti az olaj, mivel közel van a törésmutatója az APO lencse üvegeihez).

Az olajréses lencse közeli rokona a ragasztott lencse, az sem aplanatikus, de a kicsi méret és a hosszú fókusz miatt észrevehetetlen a kómájuk ezeknek (pl. Zeiss 63/840). Itt is azért használtak ragasztást, hogy a belső felületek hibáit elfedjék, a visszaverődéseket megszüntessék és biztosítsák, hogy a lencse ne állítódhasson el mechanikailag (a légrések nagyon érzékenyek, a ragasztás viszont "bombabiztos").

Az olaj felviteléhez kell egy szűrt levegőjű helyiség, különben az olaj tele lesz porszemcsékkel. De ha valaki olajréses lencsét akar otthon építeni, talán ez lesz a legkisebb gondja...

Az olaj felvitele egyszerű: a tiszta, pormentes optikai felületre cseppentünk pár csepp olajat, majd egymásra tesszük a két felületet és finoman "tologatjuk" őket egymáson, hogy az olajat eloszlassuk. Persze ez csak akkor működik ha a felületek egymáshoz pontosan illeszkednek, de akkor szét lehet simogatni az olajat a teljes felületen és az ott is marad évtizedekig.

Az olajozott felületeket szétszedni csak az egymásról való lecsúsztatás által lehet, amivel (kellő gyakorlat nélkül) elég könnyű összekarcolni a felületeket (nem írom le, hogy ezt honnan tudom ...

GyP

[gyulaipal]

Én csak azt szeretném megkérdezni,hogy milyen módszerrel vannak az egyes lencsék görbületei ellenőrizve? Hogyan van meghatározva, hogy mikor jó a felület és annak polírozási minősége?
Tehát nem arra vagyok kíváncsi, hogy a teljes rendszer hogyan van ellenőrizve, hanem az elkészült egyes lencse daraboknál hogy megy ez?

Köszönöm:
Zsolt

Hello,

a felületek teszteléséhez vannak Zygo interferométerrel (ezred milliméter pontosan) bemért rádiuszú tesztüvegeink. Ezekkel a felület pontossága könnyen és gyorsan vizsgálható (tudtommal minden gyártó így csinálja, mivel sokkal gyorsabb, mint egy interferométerben fókuszt keresni, beállítgatni mechanikai paramétereket, stb.).

Az egymással összeolajozandó (belső) felületek egymással is össze vannak interferáltatva, mert itt nagyon pontosan kell illeszkedni a felületeknek, ezért a teljes felületet egyszerre kell látni.

A polírozási minőséget mi is ugyanúgy ellenőrizzük, ahogy annak idején a Csabától tanultam (és ahogy egyébként a szakkönyvekben is le van írva): kis szögű, erős fényben nézzük meg a felületet nagy nagyítással. Ekkor a legkisebb polírozási hiba is szó szerint világít.

Van olyan feladat, amikor nincs új a nap alatt, néha a többszáz éves módszerek működnek a legjobban.

Persze ez nem vonatkozik a teljes, már összeolajozott lencse tesztelésére, mert ott meg az interferométer a jó megoldás.

GyP

[Anti_45]

A bélyegét még értem,de mit takar az immerziós olaj?
Továbbá abból mennyit és milyen módon kell felvinni?

Az immerziós olaj egy nagyon vékony (pár mikron vastag) olajréteg a lencsetagok között, amit a molekuláris erők tartanak a helyén. Egy normál méretű lencse esetén 2-3 csepp olaj elég egy felületpár közé, tehát nagyon kis mennyiségről beszélünk. Az olaj célja, hogy megszüntesse az optikai törésmutató "lépését", miközben az egyik tagból átmegy a másikba a fény. További előnye, hogy kémialiag semleges közeg veszi körül a fluorit tagot, így azt a levegő nedvessége nem tudja megtámadni.

Sajnos az optika törvényei szerint ha egy fénysugár különböző törésmutatójú anyagok közötti határfelületen halad át, akkor fényvisszaverődés és fénytörés is keletkezik. A visszaverődés csökkentésére használjuk az anti-reflexiós bevonatokat, azonban ezek hatékonysága sokkal gyengébb, mint az olajrétegé. Kiszámolható, hogy mennyi fény verődik vissza egy-egy üvegtag határán, ha jól emlékszem ennek mennyisége arányos a törésmutató "lépésének" négyzetével. Így BK7 üveg esetén kb. 4,6% fény verődik vissza felületenként, de az akromátok flint tagja (tipikusan Schott F2 üveganyag) már valami 6-7% körüli a veszteség felületenként (ki lehetne számolni pontosan, csak minek)?

A sima MgF2 egyrétegű bevonat 2% alá csökkenti felületenként a visszaverődést. A modern, többrétegű bevonatok 0,25% - 1% körüli mennyiséget vernek vissza. Egymás mellett látva a "meztelen" üveg és a multi bevonatos üveg reflexióit óriási a különbség, a modern bevonatok nagyon hatékonyak. Az olajrétegről visszavert fény még ezeknél is sokszorosan halványabb. Az olajréseken gyakorlatilag úgy megy át a fény, hogy nincs veszteség (ráadásul a felületek polírozási hibáit is eltünteti az olaj, mivel közel van a törésmutatója az APO lencse üvegeihez).

Az olajréses lencse közeli rokona a ragasztott lencse, az sem aplanatikus, de a kicsi méret és a hosszú fókusz miatt észrevehetetlen a kómájuk ezeknek (pl. Zeiss 63/840). Itt is azért használtak ragasztást, hogy a belső felületek hibáit elfedjék, a visszaverődéseket megszüntessék és biztosítsák, hogy a lencse ne állítódhasson el mechanikailag (a légrések nagyon érzékenyek, a ragasztás viszont "bombabiztos").

Az olaj felviteléhez kell egy szűrt levegőjű helyiség, különben az olaj tele lesz porszemcsékkel. De ha valaki olajréses lencsét akar otthon építeni, talán ez lesz a legkisebb gondja...

Az olaj felvitele egyszerű: a tiszta, pormentes optikai felületre cseppentünk pár csepp olajat, majd egymásra tesszük a két felületet és finoman "tologatjuk" őket egymáson, hogy az olajat eloszlassuk. Persze ez csak akkor működik ha a felületek egymáshoz pontosan illeszkednek, de akkor szét lehet simogatni az olajat a teljes felületen és az ott is marad évtizedekig.

Az olajozott felületeket szétszedni csak az egymásról való lecsúsztatás által lehet, amivel (kellő gyakorlat nélkül) elég könnyű összekarcolni a felületeket (nem írom le, hogy ezt honnan tudom ...

GyP

Ez jól hangzik,lehet megérne egy próbát.
Akkor ha jól értem,veszteni valóm nincs(most tegyük fel,hogy nem karcolom össze a lencséket ),maximum ha nem működik,lemosom az olajat.
Tegnap rákerestem a neten az olajra. Ez ugyanaz az immerziós olaj, mint amit a mikroszkóp lencsékhez árulnak?

[Maczó András]

Ez jól hangzik,lehet megérne egy próbát.
Akkor ha jól értem,veszteni valóm nincs(most tegyük fel,hogy nem karcolom össze a lencséket ),maximum ha nem működik,lemosom az olajat.
Tegnap rákerestem a neten az olajra. Ez ugyanaz az immerziós olaj, mint amit a mikroszkóp lencsékhez árulnak?

Elnézést, túl este van a visszaolvasáshoz... légréses akromáton akarod kipróbálni?
Nem valószínű, hogy egyformák lesznek a görbületek. Akkor kár bele az olaj.

[gyulaipal]

Éppen arra akartam rávilágítani az idézett bejegyzésemben, hogy AZONOS kilépő pupilla mellett egy lencsének jobb a fényhasznosítása, mint egy kitakarással büntetett tükörnek. Ezért (is) jobb egy lencse kontrasztja, mint egy tüköré. DE ha a nagyítást növeljük, miközben az átmérőt nem, akkor a kilépő pupilla szűkül ugyebár. Ez valóban csökkenti a szemünk optikai hiányosságait, azonban ne felejtsük el, hogy ezáltal a fény is fogy! A fényszegény kép pedig kontrasztszegény is egyben.

Természetesen igazad van, a fényszegény képben nem jól látszanak a részletek. Nem is arra gondoltam, hogy használjunk hatalmas nagyítást a lencsével, hanem inkább arra, hogy a tükörrel nem tudjuk úgy nézni a bolygót, hogy pl. 1mm legyen a kilépő pupilla (ami az én szememnek kellemes szokott lenni). Egy 50 centis tükörrel ehhez 500x-os nagyítás kellene, de ekkora nagyítással ritkán lehet elfogadható képet látni. Ha viszont csökkentjük a nagyítást a tükörrel, akkor már a szemünk lencséjének nagyobb felülete "dolgozik", ami szintén rontja a képet (pedig azért nem is a távcső a felelős). Egy 10 centis lencsével ezzel szemben 100x-os nagyításnál lesz 1mm a kilépő pupilla, ami viszont a legtöbb éjszakán sima ügy. De nyilván itt egyéni preferenciák is fontosak, nincs általános szabály, mindenkinek más a szeme, stb.

A mai napig gyakran kísérletezem azzal, hogy a 25 centis Newtonom 9 centis tengelyen kívüli kimaszkolt nyílásával észlelek. F/13,3, kitakarásmentes, perfekt közeli a
eképezés. Szóval azt vizsgálom, hogy az adott körülmények mellett melyiket éri meg jobban használni? Eddig arra jutottam, hogy nagyon rossznak kell lennie a légkör állapotának, hogy ne nyújtson SOKKAL többet a 25 cm-es nyílás. Mert hiába olyan jó egy kisebb optika, hogy 5D nagyítás mellett sem esik szét a kép, ha nem jeleníti meg az amúgy a fotonokat "dinamikusan kezelő" szemünk számára a kicsit sötétebb részleteket az adott objektumon (bolygókról, Holdról beszélek).

Egyetértek. Én sem gondolom, hogy egy 9 centis lencse egy 25 centis tükör versenytársa lenne. Erről szó sincs. A tükör kimaszkolt része semmilyen színhibával nem rendelkezik, ha pontos a felülete, akkor az egy gyakorlatilag tökéletes optika. Az APO nem az (főleg nem egy F/5-ös, olajréssel). Ha egymás mellé tennénk a most készülő kis lencsével, valószínűleg a kimaszkolt tükör lenne jobb képminőségben (ezt egyébként élőben is kipróbálhatjuk majd, ha elkészül a kis lencse).

Semmilyen lencse nem lehet versenytársa egy 2,7x nagyobb tükörnek optikai teljesítményben. A lencse előnyét én inkább ott látom, hogy
- nagyon pici, könnyű a tubus (emiatt mindig velünk lehet, mindenhol),
- a kitakarásmentes optika miatt nagyon kis nagyítás is használható vizuálisan (nem sötétedik be a kép közepe)
- nagy a látómező (470mm fókusz v.s. 1200mm)
- azért (remélem) a lencse képe sem lesz rossz.

Ha egy 25 centis Newton-nal kell felvenni a versenyt optikailag, akkor ahhoz 9 centinél jóval nagyobb lencse kell. Nem tudom, hogy pontosan mekkora, de gondolom 25 centinél valamivel kisebb.

Tehát BOLYGÓKHOZ IS kell az átmérő, ami ha jó minőséggel párosul, akkor a több fény nagyobb kontrasztot ad - és persze nagyobb felbontást.
30 centisnél nagyobb távcsővel sajnos még nem volt dolgom, de azt bizton állíthatom, hogy konkrétan egy ekkora, minőségi optikával (nem csak a felületi pontosságot értem alatta, hanem a termikus problémák megoldását is) megáldott távcső hazai körülmények között is mindhárom területen (fénymennyiség, kontraszt, felbontás) előnyben van egy 10-15 centishez képest. Az történetesen egy Newton volt, de ez most mellékes. (Ugyan nem bolygó, de jó példa: Delta Cygni kísérője. A 9 cm simán bontja, de abban a nagyítástartományban, ahol ez megtörténik, a halvány társ alig-alig látszik.)

Ebben is egyetértek. Viszont a dolognak van egy másik megközelítése is.

Egyszer régen azt olvastam, hogy az ideális (vizuális) bolygózó távcső lényege, hogy minimális átmérő mellett produkál maximális élességet, kontrasztot. Az átmérő növelésével a seeing problémák is nőnek, tehát egy adott méret után (és adott seeing mellett) nem javul a kép részletgazdagsága az átmérő további növelésével. A jobb (élesebb, kontrasztosabb, kitakarásmentes) optika viszont javítja a képet (nem rontja tovább azt, ami a légkörön átjutott). Ha tehát az adott égen látható legjobb bolygókép a cél akkor egy nagy (15-25cm) lencse vagy egy jó nagy kitakarásmentes tükrös rendszer (Yolo?) lesz az ideális bolygózó műszer. Milyen kár, hogy a 25 centis APO nem kimondottan elterjedt dolog a világ ezen részén ... de hát a Yolo sem az.

GyP

[mizar]

Elnézést, túl este van a visszaolvasáshoz... légréses akromáton akarod kipróbálni?
Nem valószínű, hogy egyformák lesznek a görbületek. Akkor kár bele az olaj.

Üdv!
Anti 45-nek, és mindenkinek akit érdekel:
Valóban, egy légréses akromát (mint a nevében is benne van) a lencsék között légréssel rendelkezik már jó pár éve. Az igazi minőségi akromátok így működnek jól. Azonban vannak rosszul teljesítő akromátok, elég sűrűn. Tegyük fel, hogy azért, mert a légrést a gyártó rosszul állította be. Mert hiába egyformának kellene lenni a lencséknek amelyek egyazon gépsoron gyártódnak, valahogy mégsem azok. Mert nem Zeiss, hanem kínai. Ha a légrés miatt rossz a lencse, mert színez mint az állat, akkor egyet tehetünk. Század milliméterenként próbálgatjuk a légrésnek való anyagot, közben forgatjuk a lencsét, és tesztelünk amíg meg nem unjuk. Egyszer eltaláljuk a megfelelő beállítást.
Vagy kipróbáljuk olajjal, és lehet, hogy kellemes meglepetés ér minket. Lesz színezés, de akár, kisebb és kevésbé zavaró is lehet mint légréssel.
Nem kell drága immerziós olaj hozzá. Én sima motorolajjal próbáltam először, működött, a Jupiter kicsit sárgásabb volt. Most paraffinolaj (gyógyszertárban filléres dolog) van benne évek óta, a törésmutatója nagyon hasonlít az üveghez, a Jupiteren nincs színváltozás. Már nem csúszik-mászik mint az elején, és nem olajos a széle. Szétcsúszik ha akarom, de ha finoman, érzéssel csinálja az ember nem karcolódik. Nekem még nem sikerült megkarcolni, pedig igen sokat kísérleteztem vele. Ha nem jön össze a dolog, lemosható mosószeres vízzel. Nem törik csontja, egy próbát megér.
Mutatom képen, most csináltam egy kontaktot, hogy miért kell a légrés az akromátba. Ha a két tag egyforma gömbfelület lenne, akkor nem csak gyűrűket látnánk, hanem egyenes vonalakat.
A másik képen az olajos akromát van. Bolygózok és kettősözök vele vígan, amikor össze van rakva.

akromat1.JPG

olajos.JPG

[Anti_45]

Köszönöm a kimerítő választ. Most már csakazértis ki fogom próbálni.
Majd elmondom mennyire sikerült,ha egyszer az ég is kitisztul.