Badanie płaskiego zwierciadełka do teleskopu Newtona

Hermes1937 · 21 Grudnia 2008

Prawie wszystkie systemy optyczne teleskopów zawierają ca najmniej dwa zwierciadła. O ile amatorzy wykonują główne zwierciadła bez większych problemów, o tyle wykonanie wtórnych zwierciadełek jest znacznie trudniejsze. Paradoksalnie - szczególnie trudno wykonać w domowych warunkach zwierciadełko płaskie - newtonowskie. Najczęściej korzysta się z elementu wykonanego fabrycznie: może to być klasyczne zwierciadło płaskie, albo - to gorsze rozwiązanie - stosuje się pryzmat odpowiednich rozmiarów.

Jeśli jednak decydujemy się wykonać samemu płaskie zwierciadełko, albo przynajmniej - sprawdzić optyczną jakość gotowego zwierciadełka - musimy zastosować odpowiednią metodę. Tradycyjna cieniowa metoda Foucaulta jest tu nieprzydatna,. Pozwala bowiem sprawdzić kształt zwierciadła wklęsłego, ale nie płaskiego, Chyba że... potraktujemy zwierciadełko płaskie jako wklęsłe o nieskończonej ogniskowej i tam (tzn. w nieskończoności) umieścimy sztuczną gwiazdkę i nasze oko, :Boink: ale wówczas kontrola powierzchni zwierciadełka będzie mało wygodna...

Nie podaję tutaj sposobu figuryzacji płaskich zwierciadełek, a jedynie opiszę dwie metody badania wtórnego zwierciadełka i dwa przyrządy, wykonane w Oddziale Warszawskim PTMA (jeden jeszcze w 1973 roku).

Metoda 1. Najczęściej stosuje się metodę interferencyjną: badane zwierciadło płaskie kładzie się na płaskim zwierciadle wzorcowym. Oświetlając zwierciadła światłem monochromatycznym widzimy prążki interferencyjne. Jeśli badane zwierciadło jest rzeczywiście płaskie, to albo prążków nie ma, są prawie niewidoczne, albo są proste. Jeśli zwierciadło nie jest płaskie, prążki są wygięte - czym większy błąd, tym bardziej wygięte.

Ta metoda pozwala szybko sprawdzić, czy nasze zwierciadełko jest płaskie, ale zastosowanie jej do kontroli jego kształtu podczas samodzielnej figuryzacji wymaga wprawy we właściwym interpretowaniu kształtów tych prążków.

Widoczny wyżej przyrząd służy do sprawdzania płaskich zwierciadełek. Krótki tubus służy do ograniczenia wpływu innego oświetlenia na widoczność prążków. W górnej jego części (niewidocznej na tym zdjęciu) znajduje się neonówka i stamtąd patrzymy na zwierciadło. U wylotu tubusu umieszczamy badane zwierciadło, a na nim kładziemy płaski wzorzec. W praktyce, aby uniknąć uszkodzenia powierzchni obu zwierciadeł przez ich złączenie, rozdziela się je kilkoma cienkimi paskami papieru (lub folii).

Na "Forum-Astro4u" Lucjan Newelski w poście pt: "Kupującym ku przestrodze..." opisał historię zakupu fabrycznego teleskopu z wadami optycznymi obu zwierciadeł i pokazał, jakie miały kształty, oraz jakie powinny mieć (zwierciadło główne zostało ponownie sfiguryzowane).

Wykonane przeze mnie zdjęcia pokazują kształty zwierciadełek płaskich: z lewej fabrycznego, którego błąd sięga 3 lambda !! oraz innego, którego błąd jest niewielki i to zwierciadełko zostało użyte w teleskopie.

Pokazany wyżej płaski wzorzec produkcji PZO ma dokładność 1/10 lambda i z taką dokładnością można zmierzyć odchylenia wykonywanego zwierciadła od idealnej płaszczyzny. Taka dokładność (i lepsza) spotykana jest rzadko - większość gotowych płaskich zwierciadeł ma błąd rzędu 1/4 - 1/8 lambda. Warto dodać, że cena zwierciadła płaskiego astronomicznej klasy dokładności jest kilkakrotnie większa od ceny zwierciadła głównego tej samej średnicy.

Metoda 2. Jakkolwiek bezpośrednie badanie zwierciadła płaskiego metodą Foucaulta nie jest możliwe, można zastosować ją w pewnej modyfikacji tej metody. Wystarczy obserwować na nożu Foucaulta wzorcowe zwierciadło sferyczne, a światło od sztucznej gwiazdki musi dwukrotnie odbić się od powierzchni badanego zwierciadełka płaskiego. Metoda prosta i... dokładna. Jeśli wykonamy wzorzec z dokładnością powiedzmy - 1/20 lambda, to również możemy (przynajmniej teoretycznie) skorygować kształt płaskiego z podobną dokładnością (warto dodać, że dwukrotne odbicie światła od badanego zwierciadła zwiększa dokładność pomiaru).

Przyrząd składa się z trzech części: wzorcowego zwierciadełka sferycznego o średnicy ok. 8 cm, umieszczonego obok uchwytu dla badanego zwierciadełka płaskiego oraz znajdującego się kilkadziesiąt centymetrów dalej noża Foucaulta. Wszystko umocowane jest na długiej i sztywnej drewnianej podstawie.

Na tych zdjęciach widać oba zwierciadełka: sferyczne wzorcowe oraz badane płaskie.

(Konstruktorem i wykonawcą obu przyrządów jest Lucjan Newelski).

staszekpapis · 21 Grudnia 2008

Hermes1937-z przyjemnością czytam Twoje tematyczne artykuły.

Świetnie że dzielisz sie z nami swoją wiedzą.

Hermes1937 · 22 Grudnia 2008

Witam,

zwrócono mi uwagę na nieścisłość w moim tekście, którą teraz poprawiam: płaskie zwierciadło wzorcowe umieszcza się na badanym, a nie na odwrót, jak napisałem wyżej. Widać to dobrze na pierwszym zdjęciu z kolimatorem.

Przy okazji dziękuję staszkowipapisowi (czy tak odmieniać nick "staszekpapis" ?) za życzliwe słowa pod moim "adresem".

Dawid65 · 30 Grudnia 2008

Chciałem się spytac o teleskop Sky-Watcher 1145 eq2 ostatnio go kupiłem i niewiem czy w środku tej tuby trzeba coś odkręcac bo tak mi zdaje.

Hermes1937 · 30 Grudnia 2008

Witam,

Chciałem się spytac o teleskop Sky-Watcher 1145 eq2 ostatnio go kupiłem i niewiem czy w środku tej tuby trzeba coś odkręcac bo tak mi zdaje.

czy twój post ma coś wspólnego z badaniem płaskich zwierciadełek ?

A wśród elektroników i użytkowników sprzętu komputerowego jest takie powiedzenie:

"...Jak przez dłuższy czas nie możesz uruchomić swojego nowego sprzętu (komputera, wzmacniacza, magnetofonu, magnetowidu, etc...) to zajrzyj do instrukcji obsługi :ha: