Astronomie

Possible de faire un objectif réfléchissant bon marché avec un miroir ?

Possible de faire un objectif réfléchissant bon marché avec un miroir ?


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Cela semble un peu fou et bon marché, mais est-ce que quelqu'un a déjà essayé de prendre un miroir flexible (en plastique) et d'attacher une ficelle à l'arrière, puis de tirer sur la ficelle pour qu'elle fasse une surface concave? Je me rends compte que ce ne serait pas l'appareil le plus précis au monde, mais si je voulais construire un télescope avec un enfant, je pense que ce serait un moyen bon marché et amusant de le faire. Pensées?


Cela ne fonctionnera pas car la forme sera trop déformée pour être utile. À des fins astronomiques, un miroir de bonne qualité est nécessaire car les objets que vous regardez sont faibles et petits. Si vous voulez un télescope astronomique utilisable, l'optique doit être de haute qualité

Si vous souhaitez illustrer les propriétés des télescopes, un simple télescope réfracteur peut être construit en utilisant la lentille de lunettes de lecture (faible puissance) comme objectif et une lentille à main (haute puissance) comme oculaire. J'ai également essayé avec un miroir de rasage, mais j'ai trouvé que la distorsion était trop importante pour former une image utile.


Comment faire une monture de miroir binoculaire

L'un des inconvénients bien connus des jumelles est le défi de les maintenir stables. Les monter sur un trépied est une option, mais cela peut rendre inconfortable la visualisation des cibles à des altitudes plus élevées. Une solution est la monture de miroir binoculaire.

Un support de miroir binoculaire est un dispositif qui maintient solidement vos jumelles dans une position confortable orientée vers le bas, pointant vers un miroir qui présente une vue réfléchie du ciel.

Des montures de miroir binoculaires produites dans le commerce peuvent être achetées, bien sûr, mais comme les dispositifs sont relativement simples - mécaniquement parlant - ils peuvent être assez facilement construits à l'aide de matériaux de base et de quelques outils.

Cet article va vous montrer comment.


Retirez le soufflet et le filtre rouge, et retournez le tout. Le bouton de mise au point déplace maintenant la pièce avec l'objectif de haut en bas.

Peut-être que la base doit être soutenue par un morceau de bois pour se tenir debout. La partie creuse de la plaque de base, conçue pour laisser passer la lumière, nécessite un insert en bois. Ce sera la table des objets. Ne le fixez pas, car les objets transparents doivent être vus avec la lumière d'en bas, vous pouvez utiliser une plaque de verre comme table d'objets pour cela.


Déterminer et tester l'objectif

La fin du polissage sur chaque surface doit être douce et prolongée. Vous essayez d'obtenir les meilleures surfaces sphériques possibles. Une fois que vous avez terminé, il est temps de tester. La meilleure façon de tester un achromat est en autocollimation contre un bon plat. Le plat doit seulement être légèrement plus grand que l'ouverture claire de l'objectif, et il n'a même pas besoin d'être très plat (plusieurs vagues de courbure sont bonnes), mais il doit être lisse et même sans déformation conique.


Il n'entre pas dans le cadre de cette page Web de détailler comment créer un appartement utile. Deux sources où vous pouvez commencer à apprendre qui sont : Texerau, chapitre 3 (« The Plane Diagonal Mirror ») et T. Waineo, « Making and Testing Optical Flats », dans « Amateur Telescope Making Journal », vol. 8, p. 4-8. De plus, les volumes ATM originaux contiennent plusieurs articles utiles sur la production à plat, en particulier le volume III. Voir R.E. Anglais, "Optical Flats" pp. 156ff.

Si vous ne pouvez pas obtenir un plat utile, vous pouvez toujours tester au moyen du test en étoile ou au moyen de plaques de test, comme indiqué à l'annexe 2. Pour le test en étoile, les meilleures sources sont H.D. Taylor "The Adjustment and Testing of Telescope Objectives" (Newcastle upon Tyne, 1946), chapitres 1-8, et "Star Testing Astronomical Telescopes" de Richard Suiter (Willmann-Bell, 1994). Il ne sera pas facile d'effectuer le test, mais si vous persévérez, vous apprendrez énormément et deviendrez à la fois un meilleur distributeur automatique de billets et un meilleur astronome. Vous voudrez examiner l'état de l'aberration sphérique, la correction des couleurs, la couleur latérale et l'astigmatisme. Taylor est extrêmement utile pour cela, bien que Suiter ait des illustrations plus complètes. Il est également possible de faire un test au couteau ou un test de Ronchi à l'oculaire, bien que cela puisse s'avérer difficile et peu concluant.

Si vous avez un plat, une fois poli, vous voudrez assembler votre objectif dans une cellule ou un support temporaire comme détaillé dans la section suivante. Vous devez placer votre testeur à lame de couteau ou votre testeur Ronchi à la position focale de l'objectif et placer votre objectif devant le miroir avec R1 face au plat. N'oubliez pas que ce test fonctionne en "double passage", ce qui signifie que la lumière traverse l'objectif deux fois : une fois sur son chemin vers l'appartement, où elle repasse à travers l'objectif pour se concentrer. Cette double traversée double les erreurs apparentes dans la lentille. Et puisque l'objectif fonctionne maintenant comme s'il était pointé sur une étoile, le chiffre correct devrait être celui d'un miroir sphérique. Par conséquent, le test est EXTRÊMEMENT sensible, bien plus que le test habituel du centre de courbure sur un miroir. De légères erreurs de chiffres apparaîtront de manière flagrante, comme si elles étaient bien pires qu'elles ne le sont en réalité.

Il n'est pas nécessaire de fabriquer un masque de test zonal et de prendre des mesures, bien que vous soyez libre de le faire. N'oubliez pas que vous testez par rapport à un plat, vous rechercherez donc une indication de surface sphérique et tout autre chiffre ne sera pas correct pour cette version du test de Foucault ou de Ronchi. C'est optiquement comme tester un miroir paraboloïde avec un plat d'autocollimation. Le logiciel de mesure TEX disponible gratuitement sur Internet a la capacité d'analyser des surfaces sphériques. Vous pouvez l'utiliser si vous le souhaitez. Il n'est pas non plus nécessaire de s'occuper de zones légères ou d'un léger écart de sphéricité sur le front d'onde. Ces erreurs ne seront à peine visibles dans un test en étoile, voire pas du tout. Le test d'autocollimation est si sensible qu'il peut révéler des erreurs qui restent invisibles ou à peine visibles sur le terrain. Tant que votre front d'onde semble décemment lisse et presque sphérique, votre objectif fonctionnera parfaitement. Bien sûr, un perfectionniste pourrait viser plus. Essayez par tous les moyens ! Souvent, l'erreur peut être dans le verre lui-même et les anciens maîtres corrigeaient les erreurs des mauvaises lunettes qu'ils avaient à l'époque en corrigeant la forme des lentilles pour éliminer la plupart des erreurs.

Il est habituel de visualiser la coupure en lame de couteau ou les franges de Ronchi à travers un filtre passe-bande étroit centré sur la ligne d ou e du spectre. Des filtres appropriés peuvent être achetés auprès d'Edmund Industrial Optics. Si vous êtes vraiment sérieux au sujet des achromats et que vous avez de l'argent à jeter, vous pourriez également obtenir un filtre pour la ligne C et la ligne F. Ils sont pratiques pour évaluer l'état de la correction des couleurs. Même l'utilisation de la série de filtres Kodak de couleur profonde aidera à l'inspection des lentilles. Les sets destinés aux EP sont également une source assez bon marché bien qu'ils ne filtrent pas aussi bien que les bons filtres bande étroite. Il peut également être noté ici que vous ne pouvez pas utiliser une LED pour la lumière d'éclairage pour ces tests. Vous devez utiliser une lampe à incandescence sinon vous n'aurez pas les couleurs nécessaires générées dans la lumière. Les LED blanches ne sont pas vraiment une source de lumière blanche à large bande et ne peuvent donc pas être utilisées. Descendez au magasin de bricolage ou au magasin d'électronique et achetez une petite lampe basse tension et utilisez-la.

Mais même si vous n'avez pas ces filtres, vous pouvez assez bien comprendre votre miroir. Installez votre testeur près du foyer présumé, trouvez le retour et essayez de le couper ou regardez de près les franges Ronchi (un réseau de 100 lignes devrait suffire) avec seulement 5 ou 6 visibles. Vous reculerez probablement la première fois que vous ferez cela, car vous verrez des couleurs vives sur l'objectif comme vous n'en avez jamais vues sur un miroir auparavant ! Au mieux, la moitié droite de la lentille apparaîtra en quelque sorte d'un vert putride et la moitié gauche d'un violet rougeâtre dans le test du tranchant du couteau. Avec le test de Ronchi, les bandes s'estomperont et deviendront indistinctes près de la mise au point, affichant plusieurs couleurs lorsque vous déplacerez le réseau.

Vous devez garder la grille plus en arrière pour que vous puissiez voir clairement les bandes. Un filtre e- ou d-line efface toutes les couleurs étrangères, laissant une optique de couleur verte ou jaune vif, et une coupure grise dans le test du couteau et des bandes Ronchi sombres claires.

Le spectacle de lumière criard que vous venez d'apprécier est le "spectre secondaire". Le bleu et le rouge se concentrent plus loin que le jaune et le vert. Cela rend le test d'un objectif un peu plus difficile au début, mais certainement plus coloré que ces miroirs newtoniens gris terne !

Encore un autre point à retenir est que très probablement vous n'avez pas votre objectif parfaitement collimaté avec le plat. Les chances sont très bonnes qu'il soit légèrement incliné. Tant que l'inclinaison n'est pas extrême (vous pouvez placer une règle jusqu'à la cellule de l'objectif à plusieurs endroits autour de sa périphérie et vous assurer qu'elle est positionnée raisonnablement à l'équerre du plat - faites-la aussi bien que possible), alors vous n'aurez aucune difficulté à trouver un objectif f/15. Mais dans les tests de lame de couteau et de Ronchi, vous pouvez voir ce qui ressemble à des courbures astigmates. S'il s'agissait d'un petit miroir Pyrex au format 1:6, vous auriez des raisons de vous inquiéter : l'erreur serait presque certainement dans la surface. Mais avec votre achromat, il est extrêmement facile de voir de légères courbures astigmatiques qui sont simplement le résultat de l'inclinaison de l'objectif par rapport au plat. N'oubliez pas qu'un achromat comme un miroir newtonien n'est pas corrigé pour l'astigmatisme hors axe. Et si l'objectif est incliné vers le plat, alors vous le voyez hors axe.

Donc tant que les courbures semblent petites, ne vous inquiétez pas. Si vous avez soigneusement poncé et poli, il y a de fortes chances que votre objectif aille bien. Le test en étoile, une fois la lentille installée dans son tube, donnera une réponse décisive. En calculant, faites simplement attention à la région "équatoriale" de l'objectif lorsque vous la regardez. Les régions "polaires" (haut et bas comme vous le regardez) sont les endroits où les courbures ou la lumière parasite sont susceptibles de se produire. J'ai souvent vu ces courbures et pourtant aucun de mes verres n'a eu d'astigmatisme intrinsèque. Si vous avez construit un objectif non aplanétique, alors par le test de Ronchi, vous pouvez également voir le coma de l'image. Cela se manifeste par des bandes de Ronchi étalées de manière asymétrique. Les bandes peuvent être étrangement étirées dans une direction verticale ou horizontale, presque comme si le plan des bandes avait été incliné vers ou loin de vous dans diverses orientations. Si vous avez déjà autocollimaté un miroir paraboloïdal, il y a de fortes chances que vous ayez vu cet effet. Cela peut compliquer quelque peu le calcul, ce qui est un autre point en faveur d'un objectif de Fraunhofer corrigé du coma. Mais avec de la pratique, vous pouvez surmonter le problème, soit en compensant mentalement, soit en collimatant mieux l'objectif. Vous pouvez même vous lancer dans la construction d'un porte-objectif avec des réglages d'inclinaison. Je n'ai pas trouvé cela nécessaire, car je n'essaie généralement pas de quantifier le front d'onde de mes objectifs amateurs.

Et maintenant, la vraie minutie des tests de lentilles (respirez profondément !) : la première et la plus importante chose à retenir à propos des tests de lentilles est que votre interprétation des zones "haute" et "faible" sur la lentille doit être exactement INVERSÉE par rapport à la façon dont vous l'avez fait sur un miroir. En d'autres termes, si vous avez vu un motif d'ombre sur votre objectif qui ressemblait à un puits, c'est un trou dans le front d'onde (c'est-à-dire une zone qui focalise la lumière trop près de l'objectif). MAIS VOUS DEVEZ LA TRAITER COMME UNE COLLINE LORSQUE VOUS VOUS FIGUREZ ! Il est absolument essentiel que vous vous arrêtiez et que vous réfléchissiez à la façon dont les surfaces réfractives de votre objectif agissent, avant de les aggraver accidentellement en pratiquant vos techniques de calcul miroir bien utilisées.

Considérez donc : dans une optique REFLECTIVE concave (miroir), un trou central se produit lorsqu'une dépression en forme de soucoupe se forme dans le verre. Cela semble logique : le front d'onde ressemble à la surface optique. Mais dans une optique REFRACTIVE concave, la lumière est DIVERGEEE, pas CONVERGEEE. Donc, si vous deviez figurer le trou de front d'onde dans votre objectif en retouchant le concave du silex, vous devriez vous rendre compte qu'un trou de front d'onde ne peut pas être causé par un trou de surface dans le verre. Un trou de surface produirait une réfraction négative plus forte et ainsi divergerait davantage la lumière et l'enverrait vers un foyer plus éloigné : un trou de surface dans le silex provoquerait une COLLINE dans le front d'onde.

De même, dans les surfaces réfractives convexes de la couronne, un trou de surface produirait une réfraction positive plus faible, envoyant à nouveau la lumière vers un foyer plus éloigné et non plus proche. Donc un trou provoque une colline ! Aïe !

Vous pouvez raisonnablement vous sentir perplexe. Il y a deux façons de traiter le problème. La première consiste simplement à imaginer que l'éclairage de votre testeur ou que les motifs de votre bande Ronchi sont inversés par rapport à ce à quoi vous vous êtes habitué dans la fabrication de miroirs : ce qui ressemblait autrefois à un trou, est maintenant interprété comme une colline. Ce que vous vous êtes entraîné à voir comme une sous-correction est maintenant une surcorrection. C'est ce que conseille Texerau, et cela fonctionnera tant que vous respecterez rigoureusement la convention. Si la source lumineuse de votre testeur se trouve sur le côté droit du tranchant du couteau, imaginez qu'elle éclaire la lentille du côté gauche (ou vice versa). Vous pourrez alors effectuer vos corrections en toute confiance. Assurez-vous simplement d'oublier les trous de surface se concentrant plus près et les collines de surface se concentrant plus loin : dans une lentille, les trous de surface se concentrent plus loin et les collines de surface se concentrent plus près de l'optique.

Alternativement, au lieu de penser aux collines et aux trous, vous pouvez adopter une approche plus analytique et examiner les distances longitudinales auxquelles différentes zones se concentrent. Ensuite, réfléchissez à la façon dont vous devez remodeler les surfaces RÉFRACTIVES pour supprimer les zones et faire en sorte que la lumière se concentre en un point. C'est ce que je fais pour éviter toute confusion.

Généralement, c'est une bonne idée de concentrer l'action de figuration sur une seule surface. R1 est pratique et c'est là que je fais mes calculs. Si, cependant, vous savez avec certitude qu'une autre surface contient une erreur corrigible, alors corrigez-la par tous les moyens. Vous pouvez examiner directement R3 du silex à son rayon de courbure par réflexion. Vous voici en terrain connu : comme cet examen fonctionne par réflexion, les ombres ne sont pas colorées et l'analyse et la correction fonctionnent exactement comme en miroir. Vous devriez certainement examiner cette surface par réflexion avant de figurer le système dans son ensemble. Mais n'imaginez pas une fois cela fait, que vous pouvez continuer à traiter R3 comme une surface de miroir une fois que vous commencez à comprendre la lentille en transmission. Aussi réconfortante que puisse paraître cette surface concave, elle est devenue son inverse optique : une optique réfractive convexe, au lieu d'une optique réfléchissante concave !

Donc, si vous avez une zone extérieure relevée dans le front d'onde, disons, ou plutôt dans notre nouveau langage de test : " une zone de front d'onde qui se concentre trop près de l'objectif ", alors vous ne pouvez plus raboter la zone de surface extérieure de R3 pour corriger ce défaut que vous pouvez faire de même pour R1. Cette zone est causée soit par trop de réfraction positive dans la couronne (c'est-à-dire que les zones extérieures du verre sont tournées vers le bas), soit par trop peu de réfraction négative dans le silex (c'est-à-dire que R3 ou R4 est baissé). C'est pourquoi il peut être plus utile (si vous pouvez garder les conventions droites) d'imaginer que les collines du fabricant de miroirs sont en fait des trous, et vice versa, comme cela a été discuté ci-dessus.

Une fois que vous avez surmonté cette différence, l'action de calcul réelle est à peu près la même que dans la fabrication de miroirs. Une autre raison pour laquelle il est préférable de figurer R1 au lieu de R3 est que l'élément de couronne est plus solide et plus rigide que le silex. Il peut prendre plus de force avant de se plier d'une quantité inacceptable sous les pressions de polissage. En effet, comme lors d'une utilisation réelle une lentille est beaucoup moins susceptible d'avoir ses images endommagées par la flexion qu'un miroir, il est attrayant et possible de fabriquer des lentilles hautes performances à partir de substrats plus minces que ce qui a été fait traditionnellement avec des miroirs. Ainsi, les Clark et leurs successeurs tout aussi qualifiés, les Lundin, utilisaient généralement des blancs avec des rapports d'aspect aussi bas que 1:20. Par exemple, les lentilles de 40 pouces de Yerkes n'ont que 2 pouces d'épaisseur. C'était un travail audacieux pour les années 1890, mais C.A.R. Lundin et son fils qui ont atteint l'objectif ont réussi.

Par conséquent, un fabricant d'objectifs qualifié pourrait fabriquer votre objectif à partir d'ébauches de seulement 7,5 mm d'épaisseur, au lieu de 15 mm, réduisant ainsi de moitié le poids de l'objectif. Mais l'épaisseur supplémentaire vous offre 8 fois plus de rigidité et rendra votre travail beaucoup plus facile. Plus tard, si le bug du réfracteur mord vraiment, vous pouvez essayer les flans caoutchouteux beaucoup plus minces. Bonne chance!

Armé de votre fidèle filtre d- ou e-line, vous pouvez maintenant procéder à la conception de votre objectif. Encore une fois, je vous suggère de ne pas vous soucier des bords tournés, à moins qu'ils ne s'étendent dans l'ouverture claire. Les réparer est inutile et peut causer d'autres problèmes. On peut également noter que, contrairement à un miroir, la lentille du réfracteur a ses bords obstrués par le système de montage qui masquera la plupart, sinon la totalité, du bord tourné.

Quant aux erreurs générales de figure, dans le cas de mes propres verres, je me suis retrouvé plusieurs fois récemment avec une sous-correction générale de la figure en fin de polissage : la zone des bords se focalise plus près que la zone centrale. Étant donné que vous ne pouvez pas caresser le centre de R1 sur le bord du tour, comme vous pourriez le faire dans un miroir, pour corriger cela ou cela empirera, j'ai réussi à corriger le chiffre en utilisant une combinaison d'un tour en étoile inversée et d'un tour complet -tour de lissage de taille. Tout d'abord, j'ai découpé un motif en étoile dans du papier avec la zone centrale pleine ayant la même dimension que la longueur de trait que j'utiliserai et les bras s'étendant presque jusqu'au bord des genoux. Ensuite, j'ai réchauffé le tour de piste sous l'eau ou sur la plaque chauffante, et j'ai enfoncé l'étoile en papier en posant l'étoile au centre du terrain, en couvrant l'étoile et tout le tour avec un morceau de papier d'aluminium ou de papier, en posant la lentille sur haut du corps assemblé et mettre 5 lb (2 kg) environ de poids dessus. Bien sûr, soyez prudent si vous faites cela ou vous pourriez endommager votre objectif avec les poids.

Après 20 minutes. J'enlève les poids, l'objectif, etc., puis l'étoile en papier. Voila : un tour en étoile inversé. Ensuite, lavez les genoux à l'eau froide, appliquez un peu de rouge et posez la lentille propre dessus. Il est préférable de monter l'objectif dans sa base de support appropriée avec une doublure d'étagère et du ruban adhésif, puis de saisir le support plutôt que l'objectif lui-même pendant la figuration, afin que la chaleur de vos mains ne chauffe pas l'objectif, ne provoque son expansion, et endommager la figurine. Mais si ce n'est pas possible, ne vous inquiétez pas trop. Empêchez simplement vos mains tachées de rouge de frotter la surface arrière du verre et de figurer accidentellement ce côté !

Après 10 ou 15 minutes de pressage à froid, passez la lentille sur les genoux selon le motif habituel "W". Essayez ceci pendant 10 minutes, puis testez à nouveau l'objectif et voyez ce qui s'est passé. La course et le tour sont conçus pour aplatir les zones extérieures de la lentille sans trop affecter le centre. Cela devrait réduire la sous-correction. Vous aurez probablement aussi besoin d'un tour de taille normale pour lisser les résultats -- c'est une bonne idée de préparer deux tours de polissage de taille normale pour R1 pendant la période de polissage et de les casser tous les deux avec du rouge : puis pendant le calcul, vous pouvez garder un intact comme un lisse et faire un tour d'étoile ou tout ce dont vous avez besoin de l'autre. Après quelques séances de calcul de ce type, vous devrez lisser R1 avec le tour inchangé pendant quelques minutes. Très probablement, une bosse (une vraie bosse !) se formera au centre de R1, ou une certaine zone dans la zone extérieure. Ces deux problèmes peuvent être résolus avec la polisseuse pleine grandeur. Pensez simplement à ce que vous essayez d'accomplir et calculez en conséquence. Enfin, il se peut que vous ne corrigez jamais complètement la sous-correction jusqu'au bord. Mais rappelez-vous que votre test fonctionne en double passe à f/15. Très probablement, l'erreur résiduelle sera assez faible. Un véritable test d'étoile tranchera la question. Vous voudrez certainement faire un test d'étoile grandeur nature plusieurs fois au moins avant de déclarer l'objectif terminé. Et rappelez-vous que même les lentilles d'Alvan Clark n'ont pas toujours été parfaites. Obtenez une silhouette décente et votre achromat devrait fonctionner étonnamment bien.

En général, je trouve le test Ronchi plus pratique que le tranchant du couteau pour ce travail. Étant donné que je photographie pour des franges droites, il est assez facile de dire quand la silhouette est belle. Vous n'avez même pas besoin d'un filtre pour ce travail, car travailler avec environ 7 bandes Ronchi sombres et un réseau de 100 lignes empêchera l'erreur de couleur de perturber votre interprétation. Un couteau et un filtre, cependant, permettent des interprétations plus précises.

Mais même sans filtre, il est également possible de déterminer à l'aide d'un testeur à lame de couteau. La principale difficulté est que les moitiés gauche et droite de l'objectif afficheront des couleurs vives et contrastées : près de la meilleure mise au point, la moitié droite (si la source lumineuse est à gauche) paraîtra vert jaunâtre lorsque vous coupez le faisceau de retour, et la gauche la moitié aura l'air violet rougeâtre. Les deux côtés apparaîtront d'intensité à peu près égale. Lorsque vous vous éloignez de la meilleure mise au point, la coloration change et loin de la mise au point revient à un ton fondamentalement gris. Si des erreurs de zone sont présentes, lorsque vous insérez le tranchant du couteau près de la meilleure mise au point, vous pouvez toujours voir des arcs grisâtres, tout comme dans les tests de miroir, mais les arcs sont maintenant immergés dans la lumière étrangère aux couleurs vives. Vous ne pourriez jamais prendre des mesures zonales de cette façon, mais vous n'en avez pas besoin. Tout ce que vous recherchez, c'est un front d'onde sphérique. Donc avec de la persévérance, il devrait être possible (je n'ai jamais essayé cela) d'éliminer les zones grises comme vous le feriez si vous vouliez un miroir sphérique. Une excellente coupure montrerait que le côté droit de l'objectif devient uniformément sombre et qu'il n'y a pas de zones sombres sur le côté gauche, mais uniquement le violet rougeâtre brillant du spectre secondaire non focalisé (vous verriez cette couleur sur tout le miroir, mais le couteau- bord l'a coupé sur le côté droit). Bien sûr, si votre source de lumière est à droite et la lame d'un couteau à gauche, vous devez inverser ce schéma coloré ! Je pourrais également noter que c'est un endroit où les LED pour les sources lumineuses fonctionnent bien car vous n'avez pas à vous soucier du problème de couleur !

Un dernier mot sur le chiffrage : dans des verres optiques de moindre qualité, il peut exister des zones de légère inhomogénéité qui ne seront pas apparues clairement lors du test de transmission préalable (si vous l'avez utilisé) qui est précisé en annexe 3. Pour un 6" objectif fabriqué avec du verre actuel cela ne devrait pas être un problème. Mais d'un autre côté, très souvent lorsque vous testez un objectif soit en transmission, soit en regardant sa surface concave par réflexion, vous ne voyez pas la texture veloutée et lisse du front d'onde qui fait la fierté et la joie d'un miroir. fabricant. La lentille peut sembler quelque peu tachée comme si vous aviez des ondulations.

Ne vous inquiétez pas à ce sujet. Il est difficile d'obtenir une couronne et un silex aussi lisses que le Pyrex, en premier lieu, et deuxièmement, par réflexion, leurs images sont plus en proie aux effets thermiques, car ce ne sont pas des verres à faible dilatation. De plus, dans le test d'autocollimation, vous regardez en double passe à un front d'onde f/15. Il n'aura jamais l'air aussi fluide qu'un test de centre de courbure en un seul passage sur un miroir f/6 ou plus court. C'est beaucoup trop sensible. Votre miroir n'était de toute façon pas si lisse : le test au couteau n'était tout simplement pas assez puissant pour révéler la rugosité résiduelle. Mais la vraie rugosité dans un réfracteur aurait l'air horrible par le test d'autocollimation. Essayez un test d'étoiles ou regardez la Lune lorsque vous avez fini de calculer. Ces objets semblent-ils moins tranchants que dans un newtonien de taille égale ? Il y a de fortes chances que si la silhouette est décente, vous serez étonné de la netteté des images.

Quant aux inhomogénéités, si vous en trouvez, elles devraient être petites. Vous pouvez essayer de faire ce qu'Alvan Clark a fait : mettre du rouge sur le bout de vos doigts et les éliminer doucement. Il n'est pas de mon ressort de discuter du polissage des doigts, mais vous pouvez obtenir des conseils utiles de Texerau, chapitre 10-7 ("Polissage et retouche"). Personnellement, je n'ai jamais vu jusqu'à présent un disque que j'ai pu figurer avec succès en polissant les doigts. Bonne chance!


6 réponses 6

Il y a des problèmes distincts.

  1. "Créer" un objectif - interprétons cela comme un acte de conception - en concevant la courbe en fonction de la distance focale, de la dispersion requise, etc. Oui, c'est faisable. Il existe un logiciel de conception de lentilles qui prendra un ensemble de critères d'optimisation et quelques contraintes et créera un ensemble de courbes et de types de verre. Préparez des recommandations de logiciels spécifiques sur les listes de fabrication de télescopes amateurs, je sais que je les ai vues là-bas.
  2. Mouler une lentille - non sans effort herculéen. L'homogénéité requise du verre optique est, selon chaque fil conducteur sur le sujet que j'ai pu trouver, à peu près hors de portée pour les bricoleurs de garage. Ce n'est pas pour vous dissuader définitivement d'essayer - j'aimerais beaucoup plus que de voir tomber une autre pierre de touche techno-culturelle "vous ne pouvez pas faire ça à la maison". Mais il va falloir se procurer (et entretenir !) un verre suffisamment transmissif, de paramètres optiques suffisamment maîtrisés (indice de réfraction, dispersion), complètement exempt de bulles et parfaitement homogène. Ce sont des exigences partiellement contradictoires, car il est difficile, par exemple, d'avoir une masse fondue parfaitement homogène sans agitation, ce qui peut facilement introduire des bulles.
  3. Meuler une lentille - Certainement. Je ne trouve pas le lien maintenant, mais j'ai vu un argument une fois que le meulage (et, par extension, le polissage) un bon objectif est Plus facile que de meuler un miroir, puisque les courbes pour un F le rapport est plus raide avec un objectif, de sorte que les erreurs apparaissent plus clairement lors des tests.
  4. Polissage d'une lentille - Oui encore, car à ce stade, c'est la même chose que le polissage d'une surface de miroir, sauf peut-être pour la courbe plus raide. Déterminer une surface de lentille asphérique peut être plus difficile que de figurer une surface de miroir asphérique, pour la même raison que le test d'une lentille est plus facile : les courbes sont plus raides sur une lentille, de sorte que le recouvrement doit s'écouler beaucoup plus lorsqu'il s'accouple à la lentille dans divers postes.

Avis de non-responsabilité : il s'agit principalement de connaissances littéraires, pas tellement de connaissances pratiques. Bien que j'aie rectifié et commencé à polir un petit miroir, je n'ai jamais essayé de fabriquer une lentille.

Je ne peux pas répondre à votre question avec une expérience personnelle, mais les amateurs d'astronomie obtiennent de très bons résultats. Non seulement ils polissent leurs lentilles, mais ils les fabriquent à partir d'un morceau de verre plat.

Il est difficile de voir pourquoi vous ne seriez pas en mesure de le faire. cela peut prendre beaucoup de temps, et comme vous le suggérez, ce n'est pas économique, mais c'est un passe-temps. Je dis allez-y si vous avez l'intérêt.

Je vous suggère de lire le blog Cicala de Roger, il a beaucoup écrit sur l'histoire de divers modèles de lentilles. http://www.lensrentals.com/blog

Pour autant que je sache, un objectif est un objectif et ne sait pas si vous le dirigez vers une étoile ou un joli visage.

Il est possible de meuler et de polir une lentille à la maison comme le présent écrivain l'a fait en 1971.

L'objectif était de construire une ciné-caméra à manivelle maison. Incapable de trouver un objectif de focale de 1" à un coût raisonnable, je me suis lancé dans la fabrication d'un objectif à la maison. Essentiellement, j'ai utilisé le fond concave d'une bombe aérosol, meulant le blanc, un morceau de verre à vitre d'environ 1/2" de diamètre en utilisant de la poudre de carborundum de plus en plus fine et de l'eau. Enfin, tout ce qui a été nettoyé, le fond de la bombe aérosol est recouvert d'une fine couche de brai fondu (toiture). Une fois le pas fixé, quelques carrés ont été grattés dans la surface et du rouge de bijouterie humide ou de l'oxyde de cérium appliqué jusqu'à ce que la surface dépolie redevienne transparente. L'appareil photo a fonctionné et existe toujours même si j'ai dû attendre 2007 pour transférer le négatif 16 mm sur DVD ! Tout cela a été assez laborieux et je pense qu'une lentille Plano-convexe a suffi. La qualité n'était pas exactement "Carl Zeiss" mais suffisamment bonne pour produire des images reconnaissables.

Que dis-tu de ça? Étant donné que l'acrylique est facilement moulable, fabriquez une coque mince pour la lentille, le prisme ou tout ce que vous souhaitez faire. Ensuite, remplissez-le de glycérine, qui a un indice de réfraction presque similaire à celui du verre. Cependant, en raison de la double réfraction de l'acrylique et du verre, la distance focale peut légèrement varier - les ajustements nécessaires sont donc nécessaires. S'il vous plaît essayez cette méthode et revenez vers moi si cela fonctionne! À propos, l'indice de réfraction de l'acrylique est presque similaire à celui de l'eau.

Oui, vous pourriez certainement faire un élément de lentille. Les fabricants de télescopes amateurs rectifient leurs miroirs à partir d'ébauches de verre, il n'y a donc aucune raison pour que vous ne puissiez pas fabriquer un objectif de cette façon.

Cependant, c'est un processus qui prend du temps, et la raison pour laquelle la plupart des fabricants de télescopes amateurs fabriquent des miroirs plutôt que des lentilles est qu'avec un réflecteur, vous n'avez besoin de façonner qu'UNE surface du miroir principal (vous avez également besoin d'un miroir secondaire plat plus petit, mais ceux-ci sont assez facilement disponibles dans le commerce - je ne sais pas si les guichets automatiques ont tendance à les fabriquer eux-mêmes ou à les acheter).

Avec un objectif, en revanche, vous devez façonner les DEUX surfaces, et pour éviter l'aberration chromatique, vous devez fabriquer au moins deux éléments (à partir de types de verre différents, vous regardez donc quatre surfaces, pas une - et le les flans doivent être en verre clair (avec un miroir, il suffit d'éviter les cavités à la surface) (et les flans de qualité grand objectif sont probablement plus chers que les miroirs équivalents).

Du côté positif, vous pouvez vous en tirer avec un peu moins de précision pour les surfaces de l'objectif (mieux qu'une demi-longueur d'onde plutôt que mieux qu'un quart de longueur d'onde pour les miroirs), mais la plupart des ATMS optent pour le miroir le plus simple.


Possible de faire un objectif réfléchissant bon marché avec un miroir ? - Astronomie

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What you'll learn:

For the simple refractive telescope shown in the figure, the first lens is called the objective and the second lens is called the eyepiece. The objective lens is a convex lens of larger focal length which makes the real image of an object and eyepiece lens is a convex lens of smaller focal length. This telescope is known as refractive telescope as the light suffers refraction (bending of light on passing from one medium to other medium) when it passes from air to lens or vice versa.

In this telescope, the rays that come from distant objects are focused at focal point of the objective which coincide with the focal point of the eyepiece. This image works as an object for the eyepiece which enlarges this image and makes a virtual image at infinity. Thus, for a telescope, the distance between the objective and eyepiece is equal to focal length of both the lenses. Objective in the telescope is made significantly large to gather more light to image dim objects and that is why the diameter of the telescope is also known as aperture.


Best Spotting Scopes for Astronomy

Here are our reviews of the top spotting scopes for astronomy:

1. Celestron Ultima 100 Angled Spotting Scope

Best Overall

Yep, it’s Celestron once again, but there’s obviously a reason we pick these guys’ products — they’re damn good! The Celestron Ultima 100 Angled Spotting Scope, a part of a versatile series designed to perform efficiently in a range of situations, is an extremely handy scope to have for its sharp images and long-distance viewing efficiency. Completely fog and waterproof thanks to a dry nitrogen gas filling, this scope can brave any weather or environment. The scope also features one of the most powerful zoom eyepieces (22-66x).

Some of its features include:

  • Anti-reflective multi-coated optics
  • Includes a T-mount adapter for digiscoping and capturing clear, bright and focused images through the scope, as well as an extended tripod mounting plate, a carry case, lens cloth, eyepiece pouch and port cover and an instruction manual
  • A 45-degree viewing angle on the 100mm objective lens

2. Celestron 52268 Mak Spotting Scope

Editor’s Choice

It’s hardly a surprise that Celestron features on our list again one of the best scope brands in the market, it’s evident that these guys know what they’re doing — it shows in their products! The 52268 is no exception, using a combination of mirrors and lenses to provide a focal length of 1250mm in a body that’s barely 12 inches long. The Maksutov design on the scope removes all chromatic aberration, resulting in powerful views (also known as “blue fringing”). It also comes with a 40x magnification facility, which is among the highest and most powerful in the market.

Some of its features include:

  • Fully multi-coated
  • Compact, portable, yet powerful Maksutov-Cassegrain optical design
  • Inbuilt T-Adapter thread to support SLR cameras
  • Comes with a 45-degree erect image diagonal, 32 mm eyepiece and an 8向 erect image finderscope
  • Also comes with a nylon backpack

3. Gosky 2019 20-60呌 Spotting Scope

This updated version of the Gosky spotting scope comes with superior optical performance, better focus, and more powerful magnification abilities. Sturdy and durable thanks to its strong framework and rubber armor, the Gosky 2019 20-60呌 Spotting Scope can more than survive any rugged environment you throw at it. A great choice for archery, hunting, wildlife watching, camping, and target shooting, this scope is just as great for astronomical observations!

Some of its features include:

  • Non-slip, shock-proof grip
  • A dynamic lens focusing system, making it super easy to zone in on the target
  • 20-60x variable magnification
  • Fog-proof and waterproof (nitrogen filled)
  • Includes a smartphone digiscoping adapter so that you can click pictures of your views
  • Also comes with a tripod, carry case, eyepiece, cleaning cloth and lens protection covers

4. Celestron Regal M2 100ED Spotting Scope

Optimized to provide sharp images, whether it’s in the dark or the bright daylight, the Regal M2 100ED Spotting Scope is powerful and reliable. This highly popular spotting scope is something that many nature observers, astronomers and birdwatchers swear by it’s a great tool to have for long-distance viewing and casually observing the heavens, equipped that it is with many features that major scopes come with. It even comes with a rotating tripod that allows you to find your most comfortable viewing angle.

Some of its features include:

  • Multiple layers of XLT optical coating (fully multi-coating), the same used on observatory-class telescopes, that efficiently maximize light transmission and result in brighter, clearer images
  • Optical glass with extra-low dispersion and special dispersion so that any chromatic aberration is highly reduced, resulting in sharp images and superior color correction
  • A 22-67x zoom eyepiece included, though it can also be used with any 1.25-inch astronomical eyepiece

5. Orion 9825 Apex Telescope

Compact yet powerful, the Orion 9825 Apex Telescope is an optical tube that’s designed to be the perfect complement for both daytime and nighttime viewing. Its capability to produce highly magnified images is a boon during the day, whereas during the night, its capability to produce clear, sharp images comes in real handy! Viewing the Moon, Saturn, Jupiter, star clusters and cloudy nebulas is not a problem with this efficient scope.

Some of its features include:

  • Includes a 25mm Sirius Plossl 1.25-inch eyepiece
  • Also includes a 45-degree correct-image diagonal, Starry Night astronomy software and a 6吚 finderscope
  • Comes with a soft carry case
  • Dimensions of 25 x 11.2 x 10.2 inches and a weight of 8.6 pounds

6. Creative XP HD Spotting Scope with Tripod

Designed by a company that believes in providing high-end optics at an affordable price, the Creative XP HD Spotting Scope with Tripod features a 20-60x80mm zoom eyepiece that provides clear, bright images sans any chromatic aberration. To ensure its durability, the scope is nitrogen purged with a sealed O-Ring, making it water, fog and shock resistant. This sturdy, reliable, well-designed scope is a great choice for a range of activities from watching birds and animals to viewing bullet holes to catching sight of Saturn’s rings!

Some of its features include:

  • Full multi-coating to prevent reflections and keep the lens immune to scratches
  • Features a 2-Fine Focus Knob to allow better and easier focusing, along with the adjustable large Eye Relief (17-12mm)
  • BAK4-Prisms for brighter field-of-view and circular exit-pupil
  • Features an extendable sunshade, and comes with a tripod, case, cellphone adapter, photo clicker and lifetime warranty
  • Comes with an 80 mm objective lens and 60x zoom

Optical Testing

Optical testing is a complicated topic, but amounts to

To greatly simplify, the evaluation of optics can be broken into three levels of analysis:

• Chiffre – The large scale shape of the mirror as a figure of revolution around the optical axis, and whether this overall shape conforms to the abstract ideal shape required by the optical design. For example, the design may call for a parabolic mirror, but the mirror may have a spherical figure. 

• Ripple – Medium scale deviations from the figure, generally not large. These can be thought of as local area errors in the grinding of the mirror to its figure. Zone is a ripple of constant figure at a uniform radius. Roughness is the periodic or random error in figure caused by the grinding mechanism, especially when excessive mechanical pressure or unsuitable grit compounds are used.

• Polish – Fine scale deviations from the figure approaching a wavelength of light in diameter that can be assessed as the scratch/dig rating of the surface.

Optical Test Criteria

Peak to valley wavefront error (PV). Strehl, Maréchal. Root mean square (RMS).

PV
ratio
Maréchal
RMS
StrehlComment
1/2
1/30.0940.71
1/40.0710.82Low quality. Rayleigh criterion. Equivalent Strehl as defined by Maréchal & Houghton
1/50.0570.88
1/60.0470.92
1/70.0410.94the visual limit of quality discrimination
1/80.0360.95
1/90.0320.96
1/100.0280.97Good Quality. High end visual optics, suitable for scientific/industrial optics
1/20 0.98High Quality. Small tolerance interferometry and femtosecond lasers
1/50 0.99

Visual Testing

A variety of artificial or "bench test" methods are available:

• Lyot The easiest and the most sensitive is the star test, which involves a careful study of the image of an out of focus star or the pinpoint reflection of the Sun or a laser from a small round object such as a ball bearing or paperweight observed from a long distance.

According to W.T. Welford (1969), the star test is capable of identifying 1/20 wavefront errors in slowly varying (slope) aberrations and 1/60 wavefront error in minutely varying (zone edge) imperfections, so even excellent optics may display "defects" in a star test.

Well cooled system. Well collimated. Good seeing. Bright star. Near zenith. Centered in field. High magnification (&le 0.5 exit pupil). No prism diagonal. Orthoscopic or plossl eyepiece. Dark green or yellow filter for refractors.

Method is to defocus the star on opposite sides of focus and look for differences between the images. Ideally the two will appear exactly the same, although this is possible only in refractors: reflectors will include the shadow from the secondary obstruction that is weaker (or absent) in the extrafocal image.

(1) In focus. Examine diffraction artifact. Check collimation rate seeing.

(2) Defocus to 1 or 2 rings, look for differences in the relative brightness of the rings, any lopsidedness in the rings, or symmetrical changes in the shape of the image, or a greater focus travel distance on one side of focus.

(3) Defocus to 5 or 6 rings, look for specifically at the edge ring (turned down edge), and any difference between in and out focus in terms of the homogeneity of brightness. Intrafocal, outer disk brighter, sharper than inner, extrafocal, inner disk is brighter, sharper . is undercorrected spherical aberration. Intrafocal, inner disk is brighter than outer, overcorrection. In apochromatic refractor, color should be the same achromat will show blue in extrafocal.

(4) Defocus to 10 rings, look for specific rings that vary noticeably in brightness, thickness, evenness and sharpness: this indicates zonal defects. Roughness will appear as broken or bumpy interference rings, and both roughness and incomplete polish will scatter light outside the unfocused disk. Mirror currents will produce a plume that rises from the center of the image tube currents will produce disruption across the top edge of the image atmospheric currents are more visible in the extrafocal position.

Images will be misleading, in part because of luminance contrast but also because there are typically many minor defects in even good optics.


Grossissement

The most important thing about magnification is not to get too hung up about it. If you walk into a high street shop and somebody starts trying to tell you that the 250 telescope they are selling can go up to 400x magnification then they are talking rubbish. The scope will not be big enough or good enough to be usable at that magnification.

The good news is that you can see plenty at much lower magnification. At 32x you will be able to see Jupiter and its moons, Saturn and its rings, the Orion Nebula etc. All of them will appear quite small but the image should be bright and sharp.
As you increase the magnification to say 50x, the images will be slightly larger, slightly dimmer but hopefully still clear.
If you were to increase the magnification up to about 100x, the images would be appreciatively bigger but dimmer still and maybe slightly fuzzy. You would now be finding out how good your viewing conditions are. At night in towns, as everything cools down (especially after a hot day) heat rises and causes turbulence in the air. When looking through a telescope at high magnification this causes the image to swim in and out of focus. If this is happening you are often better off lowering your magnification and enjoying a smaller and crisper view. So magnification isn't everything.


Aim for the heavens

You can hold the finished telescope for terrestrial use (slide the focuser in and out to achieve good focus), but for astronomical observations, a tripod is desirable.

We adapted the wooden test stand we made earlier with foam and a luggage strap in order to mount ours. You may eventually want to get a small altaz or equatorial mount for your telescope.

With the latter, you’ll be able to guide it precisely by small movements of the slow motion controls.