Teleskop Cassegraina - przyrz�d do badania wt�rnego zwierciade�ka

Home

Odszkodowanie za dziurę w drodze

W jednym z numer�w "Uranii" w 1974 roku ukaza� si� artyku� o ciekawym przyrz�dzie do badania wt�rnego zwierciade�ka stosowanego w teleskopie Cassegraina. Tutaj przybli�� uk�ad Cassegraina (i ten przyrz�d), korzystaj�c przy tym z oryginalnych negatyw�w z 1973 roku, po ich zeskanowaniu i niezb�dnych korektach komputerowych.

W II po�owie XVII wieku trzech uczonych wymy�li�o trzy uk�ady optyczne teleskop�w - James Gregory (w 1663 roku), Isaac Newton (1668) i Guillaume Cassegrain (1672). System Gregory'ego jest dzi� rzadko spotykany, ale dwa pozosta�e - s� powszechne (nawet w teleskopach amatorskich). System Newtona jest prosty i najcz�ciej stosowany w teleskopach budowanych w�asnor�cznie. System Cassegraina dominuje w teleskopach profesjonalnych (stosowane s� r�ne modyfikacje oryginalnego uk�adu) - amatorzy buduj� teleskop w tym uk�adzie znacznie rzadziej. Dlaczego ? - bo wykonanie optyki to "wy�sza szko�a jazdy". :D
Przybli�� tutaj ten typ teleskopu oraz przedstawi� przyrz�d do badania wt�rnego zwierciade�ka, wykonany w Oddziale Warszawskim PTMA w 1973 roku.

Uk�ad Newtona, opr�cz stosunkowo prostej do wykonania optyki i wielu innych zalet ma tak�e pewien mankament: teleskop musi mie� tubus tak d�ugi, jak d�uga jest jego ogniskowa. Newton o ogniskowej 3 metry (i wi�cej) by�by bardzo niepraktyczny w transporcie, a i obserwacja obiektu znajduj�cego si� blisko zenitu wymaga d�ugiej drabiny... :ha:
Uk�ad Cassegraina jest inny - s� co prawda r�wnie� dwa zwierciad�a, ale system optyczny pozwala na znaczne skr�cenie d�ugo�ci teleskopu. Niestety cen� wygody jest trudna do wykonania optyka.

W teleskopie Newtona zwierciad�o g��wne mo�e paraboloid�, w klasycznym Cassegrainie - musi. Na dodatek ma du�� wiat�osi�� (nawet F/4 i wi�cej). Ju� wykonanie zwierciad�a o �rednicy 15 cm i ogniskowej 60 cm wymaga du�ego do�wiadczenia osoby wykonuj�cej zwierciad�o. Podczas badania zwierciad�a metod� Foucaulta odchylenia na strefach rz�du 0.3 mm przy zwierciadle o ma�ej �wiat�osile (np. F/8) praktycznie nie wp�yn� na dok�adno�� optyczn� (b��dy b�d� rz�du 1/15 lambda i mniej), przy �wiat�osile F/4 spowoduj� powstanie b��d�w 1/8 lambda i jeszcze gorzej. Nale�y wykona� zwierciad�o z maksymaln� dok�adno�ci� - odczyty nie powinny si� r�ni� od teorii wi�cej ni� 0.2 mm, a nawet 0.1 mm. Na dodatek zwierciad�o o du�ej �wiat�osile niejako samoczynnie chce "przybra�" kszta�t sferyczny, a tu akurat odchylenia paraboloidy od sfery s� du�e... To nie wszystko - w zwierciadle nale�y wywierci� otw�r w �rodku - oczywi�cie tak, aby nie tylko nie zniszczy� zwierciad�a mechanicznie, ale i nie zmieni� kszta�tu optycznego po tej czynno�ci...

Ale to dopiero pocz�tek k�opot�w.... :D
Teraz trzeba wykona� zwierciad�o wt�rne (cassegrainowskie), kt�re jest wypuk�e, o kszta�cie hiperboloidalnym. W�a�nie u�ycie wt�rnego zwierciade�ka wypuk�ego zmienia bieg promieni w teleskopie tak, �e mimo kr�tkiego tubusu, teleskop mo�e mie� d�ug� ogniskow� (identyczna zasada jak w teleobiektywach w fotografii). Zazwyczaj wyd�u�enie pierwotnej ogniskowej wynosi 3-4 razy, ale mo�e by� te� wi�ksza krotno��. W 1967 roku Lucjan Newelski z Oddzia�u PTMA w Warszawie wykona� teleskop Cassegraina o �rednicy 15 cm i ogniskowej 240 cm, przy czym d�ugo�� tubusu wynosi�a nieca�e 70 cm. Szlifowanie i polerowanie zwierciade�ka o �rednicy ok. 50 mm wymaga zr�czno�ci i "czucia" tak lekkiego przedmiotu. Ale jak bada� kszta�t zwierciade�ka, skoro metoda cieniowa pozwala bada� zwierciad�a wkl�s�e, a nie wypuk�e ?

Klasyczna metoda polega na wykonaniu pomocniczego zwierciade�ka wkl�s�ego o tym samym mimo�rodzie co p�niej b�dzie mie� w�a�ciwe. W wy�ej wymienionym teleskopie Oddzia�u PTMA wt�rne zwierciade�ko ma �rednic� 44 mm, ogniskow� = -187.5 mm i mimo�r�d 1.67 - znacznie wi�cej ni� paraboloida (e = 1.0). Po zako�czeniu pracy nad tym pomocniczym zwierciade�kiem nale�y wypolerowa� teraz jego matryc� - to b�dzie w�a�ciwe cassegrainowskie, a nast�pnie po zako�czeniu polerowania figuryzowa� je, badaj�c kszta�t przez por�wnywanie pr��k�w interferencyjnych, kt�re powstaj� po na�o�eniu obu zwierciade�ek na sobie. Analizuj�c kszta�ty tych pr��k�w wyci�gamy wniosek, jaki ma kszta�t nasze wt�rne zwierciade�ko i kontynuowa� figuryzacj�. Taka praca mo�e trwa� kilka tygodni, a nawet miesi�cy...
Jak to upro�ci� ? - zbudowa� przyrz�d podobny do opisanego w "Uranii" z 1974 roku, a kt�rego konstruktorami byli Lucjan Newelski (i K. Badowski).

Je�li skierujemy teleskop Cassegraina na prawdziw� gwiazd�, a w miejsce okularu umie�cimy n� Foucaulta, b�dziemy mieli nietypow� modyfikacj� tej metody: zwierciad�o g��wne b�dzie widoczne jako sferyczne tylko wtedy, kiedy oba zwierciad�a teleskopu maj� prawid�owy kszta�t. Ale ta metoda jest "nieco" niewygodna. Okazuje si�, �e je�li teraz zast�pimy zwierciad�o paraboloidalne - sferycznym, kt�rego promie� krzywizny b�dzie podobny do ogniskowej w�a�ciwego (paraboloidalnego), to otrzymamy niecodzienny przyrz�d bardzo u�atwiaj�cy badanie wt�rnego, hiperboloidalnego zwierciade�ka:

http://members.chello.pl/r.fangor/hiperbola1.jpg
Widok przyrz�du do badania hiperboloidalnych zwierciade�ek. (widok z ty�u)

http://members.chello.pl/r.fangor/hiperbola2.jpg
Z lewej: Widok przyrz�du z przodu. Z prawej: Zwierciade�ko wt�rne jest umocowane na ruchomej prowadnicy (sankach), pozwalaj�cej na w�a�ciwe ustawienie w zale�no�ci od ogniskowej zwierciade�ka.

http://members.chello.pl/r.fangor/noz-foucault1.jpg
Przy tym przyrz�dzie niepotrzebne s� badania strefowe, dlatego n� Foucaulta mo�e mie� prostsz� budow�.

G��wne zwierciad�o przyrz�du jest sferyczne, przez co jego wykonanie jest wyj�tkowo �atwe. W konkretnym przyrz�dzie zwierciad�o o �rednicy 250 mm wykonane jest z grubej - 40 mm - p�yty szklanej, a promie� krzywizny jest nieco mniejszy od 900 mm. Z tego powodu zwierciad�o ma du�e zag��bienie, wynosz�ce a� 9 mm !! Wyszlifowanie tego zag��bienia wymaga�o wielu godzin pracy. Dzi�ki po�o�onej suwmiarce wida� to dobrze na poni�szej fotografii.

http://members.chello.pl/r.fangor/krotka-sfera.jpg

Ten przyrz�d s�u�y do wykonywania optyki cassegrainowskiej do teleskop�w 250 mm (do wykonania przyrz�du do badania zwierciade� innych �rednic trzeba wykona� analogiczny przyrz�d, ale ze zwierciad�em o innej �rednicy i innym promieniu krzywizny).
Ta metoda pozwala wykona� hiperboloidalne zwierciade�ko do teleskopu Cassegraina bez potrzeby wcze�niejszego wykonania pomocniczego wkl�s�ego zwierciade�ka, nie ma trudnych pomiar�w strefowych, nie ma bada� interferencyjnych, a poza tym - mo�na uzyska� wi�ksz� dok�adno�� (poni�ej 1/10 lambda).

zanotowane.pl

doc.pisz.pl

pdf.pisz.pl

mizuyashi.htw.pl

Podobne

Template provided by Designs by Darren Opracowanie Marketing w Internecie dla Odszkodowanie za dziurę w drodze