Jump to content
luk

Zabawy z barlowem

Recommended Posts

cześć,

Jak pewnie większość z nas wielokrotnie spotykałem się z zagadnieniem wpływu zastosowania soczewki barlowa na tzw. backfocus teleskopu. Wszyscy znają zasadę iż zastosowanie barlowa zwiększa nam tę wielkość, co przykładowo pozwala osiągnąć ostrość z nasadką bino. Przy okazji oczywiście zmienia się wypadkowa ogniskowa teleskopu.

Wielokrotnie zadawałem sobie pytanie w jakim stopniu zastosowanie konkretnego barlowa w danym miejscu układu optycznego (przed diagonalem lub za) wpłynie na w.w. wielkości

- starczy mi backfocusa, czy nie?

- będę potrzebował extendera, czy nie ?

- jakie będzie efektywne powiększenie układu ?

 

Przez długi czas byłem zdany na wykonanie testu, co było czasami niemożliwe lub trudne. Ostatnio postanowiłem rozwiązać problem od strony teoretycznej, tak bym mógł to sobie następnym razem po prostu policzyć. Korzystając z równania soczewki złożonej oraz wzoru na krotność barlowa:

 

x = 1 – z / f

 

gdzie:

x - efektywne powiększenie soczewki barlowa

z – odległość pomiędzy soczewką barlowa, a ogniskiem okularu

f – ogniskowa soczewki barlowa (ujemna z definicji – soczewka rozpraszająca)

 

wyprowadziłem całkiem prosty wzór:

 

deltaD = z^2 / (z – f)

 

gdzie:

deltaD – extra backfocus - różnica pomiędzy położeniem ogniska obiektywu, a położeniem ogniska wypadkowego układu (obiektyw + barlow); o tyle trzeba wysunąć wyciąg, by złapać ostrość, no chyba, że dodatkowo stosujemy różnego rodzaju extendery, np. nasadka bino, wówczas trzeb odjąć długość toru optycznego nasadki od tej wartości; uwaga, tuleja barlowa jest także sama w sobie extenderem, co trzeba uwzglęnić

z – odległość pomiędzy soczewką barlowa, a ogniskiem okularu

f – ogniskowa soczewki barlowa (ujemna z definicji – soczewka rozpraszająca)

 

Widać, że do wyliczeń potrzebna jest znajomość ogniskowej soczewki barlowa. Można ją czasami zdobyć w sieci, czasami od producenta, można ja także spokojnie policzyć z pierwszego wzoru. Po jego przekształceniu:

 

f = z / (1 – x)

 

Przykładowo dla barlowa TV 2x f = 75mm / (1 – 2) = -75mm.

 

Dokładne ogniskowe barlowów jakie znalazłem w sieci to:

TV 2x = -74,4mm

TV 3x = -52,3mm

Zeiss Abbie 2x = -64mm

AP Barcon 1,6x = -127mm

 

Mając takie dane można już spokojnie policzyć czy „starczy nam wyciągu” czy nie i jakie powiększenie uzyskamy w różnych kombinacjach. Co ciekawe extra backfocus zupełnie nie zależy od ogniskowej teleskopu (obiektywu / lustra).

U mnie teoria zgodziła się z praktyką więc zakładam, że wzory są OK, ale reklamacje mile widziane :Salut: ,

Mam nadzieję, że Wam się to przyda,

Pozdrawiam,

Łukasz

Edited by luk
  • Like 3

Share this post


Link to post
Share on other sites

Postanowiłem nieco odświeżyć temat dziwiąc się trochę, że nikt nie zabrał głosu. A sam temat jest bardzo przydatny i interesujący, przed zakupem akcesoriów można sobie wyliczyć czy będą pasować czy nie.

Ja już skorzystałem wyliczając długość przedłużki do kamerki w SW 80/400. To w miarę proste, bo kamerka nie ma ogniskowej ...

 

Ale diabeł jak zwykle tkwi w szczegółach.

1. W danych barlowa nigdzie nie uświadczy się jego ogniskowej. Do moich obliczeń (Vixen 2x) przyjąłem orientacyjnie 70 mm. Niebawem odwiedzę zakład optyczny i może oni ustalą to dokładnie.

2. Jedną z ważniejszych danych jest:

"z – odległość pomiędzy soczewką barlowa, a ogniskiem okularu"

Jak ustalić tę odległość?

- w którym miejscu barlowa jest początek? grubość samej optyki (samego "szkła") w moim przypadku to 7,6 mm. Liczyć od środka?

- jak ustalić ognisko okularu ? Zwykle znajduje się wewnątrz noska, jak je pomierzyć od jakiejś bazy?

 

Rozmyślałem już, że wystarczy dokonać jednego dokładnego pomiaru np. przy długim okularze (35 - 40 mm, aby ognisko wyszło poza nosek), by odwrotnie (mierząc backfocus) wyliczać miejsce usytuowania ogniska innych okularów. Ale zawsze musi być ten pierwszy raz.

 

Same wyliczenia są proste, problem z danymi do tych wyliczeń.

 

Pozdrawiam

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nie mam możliwości edytowania posta więc małe uzupełnienie (przepraszam, skleroza - przywilej wieku)

 

I może takie jedno spostrzeżenie:

x = 1 – z / f

Ponieważ ogniska różnych okularów leżą w różnej odległości od końca noska (punktu oporu przy mocowaniu) można wywnioskować, że dla każdego okularu krotność barlowa będzie inna. Chyba, że gdzieś jest błąd w moim rozumowaniu.

Share this post


Link to post
Share on other sites

cześć,

Postaram się odpowiedzieć na Twoje pytania

 

2. Jedną z ważniejszych danych jest:

"z – odległość pomiędzy soczewką barlowa, a ogniskiem okularu"

Jak ustalić tę odległość?

- w którym miejscu barlowa jest początek? grubość samej optyki (samego "szkła") w moim przypadku to 7,6 mm. Liczyć od środka?

- jak ustalić ognisko okularu ? Zwykle znajduje się wewnątrz noska, jak je pomierzyć od jakiejś bazy?

 

Podany wzór dotyczy sytuacji teoretycznej - mamy do czynienia z soczewką prostą, czyli taką, która nie ma grubości. W realu nasze barlowy mają pewna skończona grubość i przypuszczam, że jej środek optyczny zależy od konstrukcji barlowa (dublet, triplet, ...). Dla uproszczenia można przyjąć, że jest to środek układu soczewek. Dla dubletów powinno całkiem nieźle działać. Dla układów bardziej złożonych (Powemate, Telextender) pewnie już nie.

Odległość ogniska okularu względem końca tulei - ja używam okularów TV, które są bardzo dokładnie opisane. Dane są dostępne w arkuszu Excell na stronie TeleVue.

 

I może takie jedno spostrzeżenie:

x = 1 – z / f

Ponieważ ogniska różnych okularów leżą w różnej odległości od końca noska (punktu oporu przy mocowaniu) można wywnioskować, że dla każdego okularu krotność barlowa będzie inna. Chyba, że gdzieś jest błąd w moim rozumowaniu.

 

Słusznie zauważyłeś - krotność barlowa jest względna i zależy od położenia ogniska okularu względem soczewki barlowa, czyli de facto zależy od konstrukcji mechanicznej okularu (kołnierz). Wszystkie parafokalne okulary będą z danym barlowem dawać tą samą krotność. Kontrprzykładem są okulary Ethos 8mm i 13mm, które nie są parafokalne i dają inne krotności z tymi samymi barlowami. W opisie okularów są podane dokładne krotności.

 

Pozdrawiam,

Łukasz

Edited by luk

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jest jeszcze jeden ciekawy wniosek wynikający z tych wzorów:

Dla każdego balowa, który został zaprojektowany, by dawał krotność 2x, odległość pomiędzy soczewką barlowa a ogniskiem okularu powinna wynieść z=-f, bo:

 

f = z / (1 – x), gdzie x = 2 => f = z / (1 - 2) => f = -z => z = -f

 

Dla takiego barlowa backfocus teleskopu wzrasta o połowę ogniskowej barlowa, czyli deltaD = -f/2, bo:

 

deltaD = z^2 / (z – f), gdzie z=-f => deltaD = (-f)^2 / (-2f) => deltaD = -f/2

 

Dobrze zaprojektowany barlow 2x ma właśnie takiej długości tuleję, która wydłuża tor optyczny teleskopu. Po dodaniu barlowa nie trzeba zmieniać ostrości. TV 2x tak jest zbudowany.

 

A jaki będzie idealny barlow 3x ? To już każdy sobie policzy :).

 

pozdrawiam,

Łukasz

  • Like 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Dla tych bardziej dociekliwych a lubiących matematykę w praktyce ...

 

Jak już wcześniej napisałem, problemem są dane do tych wzorów. Rzeczywiście TV podaje dla swych wyrobów dokładne parametry (ba, nawet z pięknymi rysunkami technicznymi, by nie było wątpliwości), ale to wysoka półka akcesoriów. Dla moich Meade 5000 SPL - niestety.

Ale i na to jest sposób. "Wygłówkowałem" uniwersalną i pasującą do wszystkich okularów metodę. Do prób wziąłem refraktorek SW 80/400 wraz z kątówką.

Odległość ogniska okularu od punktu bazy (ograniczenia na nosku) to nasza wartość szukana i oznaczymy przez FS.

 

1. Skierujmy teleskop na odległą latarnię. Na wyjście kątówki kładziemy kalkę techniczną lub inny papier spełniający funkcję matówki. Teraz ostrzymy i na matówce mamy obraz tej latarni.

Mierzymy suwmiarką wysunięcie wyciągu - W1. Mamy bazę, bowiem FS=0

2. Wkładamy dowolny okular do kątówki, ponownie ostrzymy i ponownie mierzymy wysunięcie wyciągu W2.

Różnica wysuwu jest poszukiwanym przez nas FS dla tego okularu:

 

FS = W1 - W2,

 

 

Wykonanie tych pomiarów na bardziej odległym obiekcie (np. jasna gwiazda) pozwoli nam dodatkowo wyznaczyć płaszczyznę zastępczej soczewki cienkiej w miejsce obiektywu, a więc płaszczyznę, od której mierzymy odległość do obiektu i do obrazu. Dla bliższych obiektów błąd pomiaru nie jest aż tak duży. Dla SW 80/400, dla obiektu odległego o 100 m jego obraz jest odsunięty o 1,61 mm od ogniska, a przy 1000 m zaledwie o 0,02 mm.

Niestety, musimy poczynić pewne założenie, że producent nas nie "oszukał" i ogniskowa teleskopu jest tożsama z podaną na metryczce czy w instrukcji.

 

Powyższe pomiary można również wykonać w pokoju przy użyciu żarówki odsuniętej od obiektywu np. o 4 m. Oczywiście punkt ostrzenia będzie inny i może zabraknąć wyciągu. Przy pomiarach z okularem dodatkowo należy bezwzględnie użyć filtra ściemniającego (np. polaryzacyjnego), bo doznania do najprzyjemniejszych nie należą.

 

Mając FS okularu dalsze obliczenia to już tylko matematyka i ... jak autor zatytułował ten wątek, zabawa z barlowem.

 

z = długość tulei z barlowem (liczona od środka optyki barlowa) + FS

 

Przeprowadzając podobne pomiary z i bez barlowa pomierzymy deltaD i możemy łatwo wyliczyć ogniskową barlowa

 

deltaD = z^2 / (z – f)

stąd

f = (z * deltaD - z^2)/deltaD

 

i dalej faktyczną krotność barlowa

 

x = 1 – z / f

 

I tyle ...

 

pozdrawiam,

Share this post


Link to post
Share on other sites

Odświeżam temat, gdyż ostatnio miałem potrzebę wyliczenia ogniskowej mojego nowego barlowa Nikon EiC16 1.6x.

Po przekształceniu powyższych wzorów dostajemy całkiem przyjemny wzór na ogniskową barlowa:

 

f = deltaD * (x  /  (1 - x) ^ 2)

       

deltaD możemy sobie łatwo zmierzyć suwmiarką -> jeśli barlow jest parafokalny (dodanie go przed okular nie wymaga przeogniskowania teleskopu) wówczas deltaD równa się grubości kołnierza barlowa.

 

BTW poniżej ogniskowe (w mm) kilku soczewek Barlowa zebranie z sieci, lub wyliczone samodzielnie:

 

TV 2x -74,4
TV 3x -52,3
Zeiss Abbie -64,0
AP Barcon 1,6x -127,0
Nikon EIC16 1.6x -114,7
APM 2.7x -62,9
Baader FCC -54,7

  

pozdrawiam,

Łukasz

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

  • Our picks

    • Zobaczyć powierzchnię Wenus.... - mapa promieniowania termicznego (sezon 2020)
      Zacznę od zdjęcia a potem będą technikalia, opisy zbierania materiału oraz informacje o obróbce
      6 maja faza Wenus zmalała poniżej 20% więc zaczął się najlepszy okres kiedy możemy podejmować próby rejestracji promieniowania termicznego powierzchni Wenus. Czas ten potrwa mnie więcej 17-18 maja kiedy to planeta będzie już zbyt blisko Słońca i kontrast zmaleje uniemożliwiając (lub utrudniając) rejestrację tego zjawiska.
        • Like
      • 30 replies
    • Własny guider? Ależ to bardzo proste !
      "Guider? Ależ to bardzo proste". Co to jest guider to raczej większość z nas wie. Jak dobrać jego parametry do posiadanego setupu - uuuuu... tu już gorzej. Nie wdając się w rozważania naukowe chcę Wam dziś zaproponować prosty i świetnie działający guider dla setupów głównych o skali obrazu 1.5 arcsec/piksel i mniejszej, czyli od 1.5 do nieskończoności ( wiadomość dla Taysona).
        • Haha
      • 44 replies
    • Montaż "Wirus 2020"
      A właściwie montażyk. Ponieważ mam od niedawna drukarkę 3D zająłem się analizą projektu podlinkowanego przez Gayosa w temacie o wydrukach 3D.
      • 117 replies
    • Astropolis w czasie pandemii - informacje o reklamie
      Nie chcę w tym miejsc rozwodzić się na temat aktualnej sytuacji epidemicznej (słyszymy to wszędzie z dużą intensywnością) więc przejdę od razu do rzeczy. Wielu członkom naszej społeczności wirus skomplikuje życie w sferze ekonomicznej i ten post chciałbym dedykować dla nich (dla nas?).
        • Like
      • 17 replies
    • MGAB-V249 - nowy rodzaj gwiazd zmiennych!
      Gwiazdy zmienne można poszukiwać na dwa sposoby. Obserwujemy losowy fragment nieba w poszukiwaniu obiektów zmieniających swój blask lub korzystamy z archiwalnych danych pomiarowych wykonanych przez różne obserwatoria astronomiczne (np. ASAS-SN, ZTF).
        • Thanks
      • 14 replies
×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.