Dlaczego λ/4 nie jest równe λ/4. Wprowadzenie do testu Foucaulta na podstawie analizy 10" lustra.

[Szymon Szozda]

Synta10, bo o niej mowa, została wymierzona w każdym calu, a nawet i dokładniej. Pomyślałem więc, że warto się podzielić wynikami i spostrzeżeniami. Będzie to też niejako wprowadzenie do oceny jakości zwierciadeł.
No to jedziemy  

Po kilku przetestowanych lustrach (seryjnych jak i stefan optics) pierwsze na co zwróciłem uwagę, to że powierzchnia jest dobrej jakości i gładka - nie widać rybich łusek, ani innych artefaktów (przykłady tutaj). Jest to pierwszy warunek który musi spełniać dobre lustro. Cierpią na to lustra robione ręcznie, na szybko. Druga sprawa to pozostałości po szlifowaniu (przykład gso 6") - problem dotyczy seryjnych luster i takie jest to synciane. Na szczęście, dla tego egzemplarza, są one słabe. Widać je na GIFie, ale poniżej wybrałem jedno pod kontrastowane zdjęcie, które przedstawia wadę - jest to koncentryczny okrąg zarysowany na jednej z zewnętrznych stref (widoczny z lewej strony).


Nawiasem mówiąc z prawej strony też widać lekką 'ryskę'.

Tych wad nie widać po redukcji danych, gdzie dostajemy np. lambda/8, ale patrząc na nożu, uwierzcie, rzuca się to w oczy i wedle wiedzy, którą posiadam, wpływa to znacząco na obraz, a lustro lambda/8 może dawać gorsze obrazy od lustra lambda/4. Problemem jest to, że ciężko zmierzyć te rzeczy. Nie znam metody, która by pozwalała to zrobić i w gruncie rzeczy polega się tylko na doświadczeniu obserwatora.. Dlatego jeśli faktura powierzchni budzi jakiekolwiek wątpliwości to najlepiej refiguryzować lustro.

Co by nie było zbyt kolorowo Niestety lustro cierpi na "wypukły środek", poprzedzony załamaniem.

Takie nieregularności sprawiają problemy z wymierzeniem. Najlepiej trafić w środek zbocza, bo generalnie to chcemy zmierzyć, a dopiero później z tego dostaje się magiczną liczbę lambda. Jakoś udało mi się trafić i okazuje się że strefa R=32mm ma taki sam promień krzywizny jak strefa R=45. Oznacza to, że bez przesuwania noża mierzymy dwie strefy jednocześnie. Sytuacja wygląda tak samo dla strefy R=19mm i R=53mm. 
Jednocześnie strefa R=19mm ma większy promień krzywizny niż strefa R=45 i R=32, a powinno być odwrotnie - strefy wewnętrzne ogniskują bliżej. Przekładając na nasze, świadczy to o nieskorygowanym lustrze w częściach wewnętrznych. 

Sytuacja nie napawała optymizmem. Redukcja danych pokazała jednak, że jest dobrze, a lustro podchodzi raczej pod klasę premium produkowaną z głową, a nie młotem u kowala.
 

Choć foucault nie jest odpowiednim testem, to lustro rotowałem w celu znalezienia astygmatyzmu - nie widać. Startest też to potwierdza, aczkolwiek nigdy go nie robiłem na poważnie, a raczej z doskoku.

Generalnie teleskop dawał (daje  ) sensowne obrazy, więc spodziewałem się nie najgorszego wyniku i wiedziałem że na giełdę nie trafi  . Zresztą wartość sentymentalna pierwszego sprzętu astro jest przecież nie do wyceny. Gdyby zbliżał się sezon planetarny, lustro już parowałoby w pevinie.. jednak na razie się powstrzymam. W planach mam zbudowanie interferometru, wówczas upewnię się co chcę zrobić. Ponadto kusi mnie temat figuryzacji na własną rękę, bo lepiej wiedzieć co się ma i w pełni kontrolować proces, niż polegać na innym magiku.


Materiał bonusowy - dlaczego λ/4 nie jest równe λ/4?

Pozwólcie że przedstawię to porównując dwa przykłady. Każdy z nich przedstawia lustro λ/4.





Zwróćcie uwagę na liczby - transverse error, strehla i RMS.
Strehl odpowiednio wynosi 0.95 i 0.76. Jest to różnica jak pomiędzy planetarnym wymiataczem, a teleskopem który nie spełnia najtańszego kryterium "diffraction limited" (choć po prawdzie, według kryterium λ je spełnia).
Oznacza to że kryterium jakości lustra wyrażone miarą błędu czoła fali λ jest mało wartościowe. Zdecydowanie ważniejszymi parametrami są RMS i strehl - zwyczajnie lepiej oddają rzeczywistość.
Jest to jednocześnie nawiązanie do sytuacji dlaczego gładka powierzchnia, bez rybich łusek i innych pozostałości po szlifowaniu jest tak ważna.

Życie toczy się dalej, a wraz z nim kończy się ten post  Jeśli już masz teleskop to nie pozostaje Ci nic innego niż "jeździć, obserwować". Szczególnie z takich miejsc:

Edytowane 25 Lutego 2023 przez Szymon Szozda

[fornax]

Jeżeli taki chłam się sprzedaje to cena teleskopu jest nie adekwatna do jakości optyki ,wszyscy sprzedawcy powinni dołączać certyfikat jakości optyki Aby było jasno co się kupuje.

[Behlur_Olderys]

Wygląda na to, że @Szymon Szozdapowinieneś zająć się wobec luster tym, co w dziedzinie filtrów robi @dobrychemik

 

[fornax]

7 minut temu, Behlur_Olderys napisał(a):

Wygląda na to, że @Szymon Szozdapowinieneś zająć się wobec luster tym, co w dziedzinie filtrów robi @dobrychemik

 

To okaże się niebawem ,że większość teleskopów  to odpad produkcyjny.

[JSC]

Strehla bardzo dobrze widac na żywo. Do jego oglądania w zasadzie nie potrzeba nic oprócz bardzo dużego powiększenia.

[Behlur_Olderys]

32 minuty temu, JSC napisał(a):

Strehla bardzo dobrze widac na żywo. Do jego oglądania w zasadzie nie potrzeba nic oprócz bardzo dużego powiększenia.

 

Widzieć a zmierzyć to dwie różne rzeczy.

[dobrychemik]

57 minut temu, Behlur_Olderys napisał(a):

Wygląda na to, że @Szymon Szozdapowinieneś zająć się wobec luster tym, co w dziedzinie filtrów robi @dobrychemik

 

 

Znajdźmy w Krakowie jeszcze kogoś do testowania soczewek i refraktorów. Będzie komplet 

 

[JSC]

45 minut temu, Behlur_Olderys napisał(a):

 

Widzieć a zmierzyć to dwie różne rzeczy.

Nie da sie go dokładnie zmierzyc, bo zalezy od wpływy warunków atmosferycznych na aberracje.

Mozemy jedynie wyznaczyc sobie jakies konkretne kryteria jego pomiaru, co w praktyce może byc  obarczone wielkim błędem.

Edytowane 26 Lutego 2023 przez JSC

[Miesilmannimea]

Jak spieprzyć kolegom dobre samopoczucie - przetestować im zabawki

[Behlur_Olderys]

34 minuty temu, JSC napisał(a):

Godzinę temu, Behlur_Olderys napisał(a):

 

Widzieć a zmierzyć to dwie różne rzeczy.

Nie da sie go dokładnie zmierzyc, bo zalezy od wpływy warunków atmosferycznych na aberracje

 

Całe szczęście @Szymon Szozdamierzy strehla całkiem dokładnie;)

 

Jak na toporny, budżetowy sprzęt wygląda to bardzo fajnie.

 

[Behlur_Olderys]

Teraz, Miesilmannimea napisał(a):

Jak spieprzyć kolegom dobre samopoczucie - przetestować im zabawki

 

Hehe żeby niedługo ktoś nie zaczął mierzyć aberracji w Takahashi - mogłoby być nerwowo, jakby były jakieś rozbieżności z tym, co mówi producent;)

[Szymon Szozda]

@fornax za certyfikaty się płaci i jestem bardzo ciekawy czy te większe firmy nie generują ich na bieżące potrzeby - trochę podobnie do aferki z filtrami. Tutaj byłoby jednak dużo większe szambo, bo papier faktycznie ma coś gwarantować. Poza tym sam widzisz ile warte jest lambda X.. bez choćby zdjęcia z noża taki certyfikat jest niewiele wart.

 

@Behlur_Olderys @dobrychemik Kto wie, gdzieś tam mam plany na stanowisko testowe z możliwością testowania też luster płaskich i refraktorów.

 

@JSC Strehl to parametr opisujący przecież układ optyczny, nie ma tutaj nie mowy o atmosferze. Tak - wyznaczenie strehla jest problematyczne.. ale jest to parametr który nas interesuje, bo dobrze oddaje jaki obraz będzie generowany. Uważam że w większości przypadków sam test Foucoulta jest na tyle dokładny, że można ocenić czy będzie słabo, przeciętnie, dobrze lub świetnie.

 

[anatol]

Kiedy "całe życie obserwowałeś swoim newtonem a on robił to źle". 

Edytowane 26 Lutego 2023 przez anatol

[anatol]

22 godziny temu, Szymon Szozda napisał(a):

Po kilku przetestowanych lustrach (seryjnych jak i stefan optics)

A co z SO  (Stefan Optics)? 

[szuu]

a na czym polega praktyczna trudność mierzenia strehl ratio?

czy nie wystarczy do tego zdjęcie sztucznej gwiazdy w bardzo dużym powiększeniu?

chyba że właśnie zrobienie tego zdjęcia wystarczająco porządnie jest problemem.

bo na pierwszy rzut oka wydaje sie że powinno to być mniej kłopotliwe niż kombinacje z jakimś nożem i z ceremoniałem analizy takich obrazów z foucaulta.

[oicam]

Godzinę temu, Behlur_Olderys napisał(a):

 

Hehe żeby niedługo ktoś nie zaczął mierzyć aberracji w Takahashi - mogłoby być nerwowo, jakby były jakieś rozbieżności z tym, co mówi producent;)

Na CN jest cała seria wątków o DPAC przeróżnych teleskopów. Nawet kilka osób używa mojego programu AOS do analizy porównawczej do szacowania korekcji aberracji sferycznej. Tu pokażę badanie FS102.

 

2 godziny temu, dobrychemik napisał(a):

 

Znajdźmy w Krakowie jeszcze kogoś do testowania soczewek i refraktorów. Będzie komplet 

 

Ja szykuję warsztat do takich badań w Lublinie.

Edytowane 26 Lutego 2023 przez oicam

[biedronek]

3 godziny temu, dobrychemik napisał(a):

 

Znajdźmy w Krakowie jeszcze kogoś do testowania soczewek i refraktorów. Będzie komplet 

 

 

Najlepiej takiego co ma możliwość robienia tej fuchy na sprzęcie z uczelni lub w firmie.

[Herbert West]

Świetny wątek, dzięki.

[oicam]

Jak się poszuka dobrze na CN to były już takie przypadki, że producent/sprzedawca dodawał do swoich teleskopów ten sam certyfikat. Albo jaki sens ma dawanie certyfikatu dla refraktora gdzie analiza była przeprowadzana tylko dla jednej linii czerwonej albo zielonej. Gdzie dla pozostałej części widma Strehl może być zupełnie do bani. Dla luster jest prościej bo nie ma refrakcji. Albo dają certyfikat gdzie interferometr nie był w stanie złapać brzegu obiektywu a tam się chowa gigantyczny odwrócony brzeg.

 

Ciekawi mnie jak pan Stefan robi pomiary do certyfikatów.

 

@Szymon Szozda wspaniałe wyniki i wspaniały wątek.

[Hans]

Dziękuję Szymonie za ten wątek  

Swoją drogą, niby wiem więcej, a jednocześnie wiem jeszcze mniej - gapiąc się w wyniki pomiaru emerytowanego lustra na którym po odratowaniu budowałem astrograf

 

Uznałem że szkło, pomimo śladu po jakimś "odprężeniu" które miało miejsce jest akceptowalne (i świadomości, że tych naprężeń może być tam więcej), daje niezłe obrazy i jest lepsze od masówki, choć nie klasa pro.  Dodaje jako ciekawostke, zalążek do "bazy studium przypadków"  

 

Lustro ~270/1188, ręcznie szlifowane, wiek ok 20 lat.

 

Pozdrawiam.

 

[Woj2007]

Bardzo fajny wątek! 

 

C. Zambuto  formułuje  podobne wnioski w sprawie "lambda lambdzie nierówna" w czwartym kryterium polerowania luster:

https://zambutomirrors.com/zambutoopticalce.html

 

To jest moje lustro z OOUK:

 

 

To jest inne lustro OOUK, co prawda w Portugalii, ale z tym samym certyfikatem ?

 

 

 

A to moje lustro przetestowane niezależnie. Strehl 93% zamiast 99,3%  i 1/7 lambda zamiast 1/10. Plus trochę chropowate i ze zrolowanym brzegiem. Ale obrazy daje bardzo dobre.

Edytowane 26 Lutego 2023 przez Woj2007

[Szymon Szozda]

@Woj2007 Uzyskanie takiej powtarzalności musi wymagać najwyższej klasy sprzętu i kontroli jakości  

@anatol Co do Stefan optics... mierzyłem tylko na oko, pojedynczy egzemplarz. Powiem tylko że mogłoby być dużo lepiej. Artefakty na powierzchni (średniej intensywności) i lambda w okolicach 1/4.   Jeden przypadek niekoniecznie o czymś świadczy, może tylko że kontrola jakości nie jest taka jaką byśmy sobie życzyli. Będę miał zdjęcia, podzielę się rezultatami.

@Hans Dzięki za miłe słowo. RMS na poziomie 16nm jak najbardziej wystarczający i obrazy jak mówisz zapewne są dobre. Skąd masz pomiary?

@oicam Paski które pokazujesz to "Ronchi" ?

Edytowane 26 Lutego 2023 przez Szymon Szozda

[Hans]

49 minut temu, Szymon Szozda napisał(a):

@Woj2007
@anatol
@Hans Dzięki za miłe słowo. RMS na poziomie 16nm jak najbardziej wystarczający i obrazy jak mówisz zapewne są dobre. Skąd masz pomiary?

@oicam

Lustro (w oplakanym stanie) trafilo do Taurus Telescopes (z Myslenic). Nie bylo za bardzo wiadomo, czy ma sens jego ratowanie, czy trzeba rozgladac sie za nowym. Nie wiem z kim współpracuje Adam w takich kwestiach, nie potrafie powiedziec kto fizycznie je mierzyl i ponownie napylal. Ostatecznie, po renowacji zbudowalem na nim moj ATMowy astrograf ( i od momentu jak go ukonczylem nie mial jeszcze pierwszego swiatla ? )

 

Pozdrawiam. 

[oicam]

Godzinę temu, Szymon Szozda napisał(a):

 Paski które pokazujesz to "Ronchi" ?

Tak to Ronchi, tylko tutaj w układzie autokolimacyjnym. Czyli źródło światła i siatka Ronchi znajdują się w ognisku, a po drugiej stronie obiektywu stoi płaskie zwierciadło, które odbija światło z powrotem do obiektywu.

Tym sposobem czoło fali przechodzi dwukrotnie przez obiektyw dzięki czemu wszystkie wady są widoczne dwa razy lepiej. Ronchi w ognisku ale przy obserwacji gwiazdy jest mało czuły.

Jeśli umieścimy siatkę Ronchi idealnie w ognisku to działa ona jak nóż. Z resztą lepiej użyć w tym układzie noża Foucaulta bo masz dwa razy większą czułość. A jak wiemy zwykły Foucault dla wprawnego optyka to wykrywanie stref, złych brzegów na poziomie nawet 1/60 lambda, a cienkich rys to nawet 1/600 lambda. Foucault w układzie autokolimacyjnym jest dużo bardziej czuły niż Ronchi bo pomiar dokonywany jest w ognisku. W dodatku Ronchi pokazuje przede wszystkim aberrację sferyczną, oczywiście da się zobaczyć komę i astygmatyzm też, ale to raczej jak są duże. Takie pomiary można robić nie wyjmując optyki z teleskopu, czy to Newtony czy refraktory, Maki i inne.

Edytowane 26 Lutego 2023 przez oicam

[m_jq2ak]

8 godzin temu, Behlur_Olderys napisał(a):

 

Hehe żeby niedługo ktoś nie zaczął mierzyć aberracji w Takahashi - mogłoby być nerwowo, jakby były jakieś rozbieżności z tym, co mówi producent;)

Mogą spać spokojnie  Zapewniam Cię