8. Junija 2009 smo pomerili obliko tovarniškega zrcala (8 palcev, f/5, parabolično zrcalo
teleskopa Newton) - rezultati so spodaj.
Odstopanje od parabole ni v mejah normale, saj je večje od lambda/4.
Odstopanje radija ukrivljenosti od parabole je precej večje od lambda/4.
Meritve kažejo, da oblika zrcala ne ustreza ravno srednjemu kakovostnemu
razredu - tudi opazovanja potrjuje "avreolo" okrog objektov - zdi se,
kot da bi imel teleskop dve izraziti goriščni razdalji.
Lahko, da je za določene dodatne težave krivo neustrezno vpetje
zrcala. Preveč priviti vijaki.
Strehl je samo okrog 0,33 - slabo.
-----------------------------------------------------------
Po ugovoru lastnika, ni bilo enostavno, pa je tovarna dobavila
popolnoma novo cev, ogledalo in rezultati so briljantni.
Andrej pravi
g. xy je danes pripeljal na merjenje svoje novo - zamenjano zrcalo
in povedati je treba, da se je "teženje" uvozniku splačalo. Tokrat je
zrcalo neoporečno, peak-to-peak odstopanje površine od parabole je po
naših ugotovitvah lambda/15, Strehl pa 0,98 (upoštevaje centralno
obstrukcijo premera 65 mm in izključivši 2 mm na robu zaradi odtisov
pritrdilnih elementov). Prilagam slikici meritev; tista iz
originalnega programa ima zelo raztegnjeno skalo, ker ima zrcalo na
sredini krogec in to zmede meritev. Bolj razločno se stanje vidi na
grafu iz gnuplota.
22. Junija 2009 smo pomerili obliko doma izdelanega zrcala (17.5 cm, f = 88 cm,
parabolično zrcalo teleskopa Newton) - rezultati so spodaj.
Odstopanje od parabole so v mejah normale,
precej manjša od lambda/4.
Odstopanje radija ukrivljenosti od parabole
so skoraj v pričakovanih mejah.
Meritve kažejo, da oblika zrcala ustreza dobremu srednjemu
kakovostnemu razredu - tudi opazovanja to potrjujejo,
izjemno ostre zvezde, brez repkov, haloja, velika ločljivost.
Strehl je okrog 0,97 - kar je odlično.
Kaj je strehl?
Strehl je merilo za kakovost slike objektivov.
Opredeljen je kot razmerje svetlobne
jakosti v osrednji točki dejanske slike (t. i. airy-jev disk
za krožni vir zaradi difrakcije, uklona),
glede na teoretično jakost.
Airy-jev disk.
Uklon na zrcalu in interferenca - prva ojačitev je dejansko slika
(kdaj tudi, zaradi nemirnega ozračja, združena s prvo naslednjo
interferenčno ojačitvijo).
Iz: www.langwoodsphotography.com/eshop/skin1/page...
Obstrukcija in kontrast (Newton, Maksutov, SC, ... )
Glede kontrasta - je funkcija kvalitete optike in velikosti
središčne obstrukcije.
- načeloma velja, manjsa ko je središčna obstrukcija
(sekundarno zrcalo), boljši je kontrast.
A nekaj je odvisno tudi od velikosti podrobnosti (ali so
podrobnosti velike okrog ločne sekunde ali večje ali manjše).
Pogoji slikanja, Canon EOS 350D, za potrebe
določitve oblike zrcala.
nenaparjeno zrcalo * naparjeno zrcalo
------------------ -------------------
cas 2s 1/3 s
f 55mm 55 mm
ISO 200 100
zas 5,6 5,6
Hrapavost (PV), odstopanje zrcala od parabole odloča
o kvaliteti slike (prvega reda ojačitve - to je airy-jev disk,
višina katerega glede na teoretično vrednost je Strehl).
P-V ali PV je podan v deležu valovne dolžine
(P-V) - the peak to valley distance.
RMS = Root mean square
RMS je težko določiti.
Pogosto sta PV in RMS povezani z razmerjem 1 proti 3,5.
Za PV je 1/4 velja, da je ob določenih
normalni pogojih, obliki zrcala RMS = 1/(4*3.5) = 1/14 = 0.71
Glej tudi:
http://www.bbastrodesigns.com/weighted-rms/paraboloid.html
http://www.oldham-optical.co.uk/Optical.htm
------------------------------------------
Strehl (S) se izračuna s povezavo:
ali S=exp(- (2 pi * RMS)^2)
Kjer je sigma kar RMS in lambda valovna dolžina svetlobe.
Kvocient sigma/lambda je kar relativni RMS.
Ce izraz "S" razvijemo v Taylorjevo vrsto,
dobimo iz splošnega izraza
vrsto z naslednjimi členi:
= 1 + x + x^2/2 + x^3/6 + ...
Naš X = - (2 pi * RMS)^2 in ker je x pričakovano precej manjši od 1,
ohranimo prva dva člena in dobimo izraz za " Strehl = 1 + x = 1 - (2 pi * RMS)^2 ".
Približna formula za Strehl je torej (velja za solidno brušeno optiko):
Strehl = 1 - (2 pi * RMS)^2
Čisto splošno uporabno natančnost pa dobimo s tremi členi, tedaj velja, Strehl je:
Strehl = 1 - (2 pi * RMS)^2 + ((2 pi * RMS)^4)/2
Seveda je najbolj primerna kar eksponentna oblika
[ S = exp(- (2 pi * RMS)^2) = (2.7183)^(-(6.2832*RMS)^2) ],
a praktično zanjo ni nobene potrebe (napake meritev so namreč kar velike).
Izvedene vrednosti valovnega čela
------------------------------------------
PV PV RMS Strehl Kvaliteta
razmerje dec. PV/3.5
----- --- --- --- -----------
1/3 .333 .094 .71
1/4 .250 .071 .82 Rayleighjeva limita
1/5 .200 .057 .88
1/6 .167 .047 .92 dobro
1/7 .143 .041 .94 zelo dobro
1/8 .125 .036 .95 odlično
1/9 .111 .032 .960 odlično
1/10 .100 .028 .969 odlično
1/11 .091 .026 .974
1/12 .083 .024 .978
1/16 .0625 .0178 .9875
Testiranje enega izmed teleskopov, ki so jih šole prejele v MLA2009
(Airyjev disk, Strehlovo razmerje, ločljivost,
kontrast, primerjava teleskopov).
--------------------------------------------------
RFC-822: Zorko.Vicar@guest.arnes.si