BigEdu.ru
» » » Зеркала из нержавеющей стали для самодельного телескопа Кассегрена
Вернуться назад

Зеркала из нержавеющей стали для самодельного телескопа Кассегрена

Зеркала из нержавеющей стали для самодельного телескопа Кассегрена

Черновал Владимир Анатольевич

Памяти отца - учителя и товарища Черновала Анатолия Ивановича

Feci, quod potui, faciant, meliora potentes.

Сделал, что мог, и пусть, кто может, сделает лучше.

Любители телескопостроения в качестве материала для своих зеркал в настоящее время используют стекло. И это оправдано. Обработка стекла, оптические качества которого не играют никакой роли, сравнительно несложна, и оно хорошо принимает полировку. Металлическое покрытие, тускнеющее со временем, легко возобновляется.

Вместе с тем, опрометчивым будет утверждение, что стекло, в случае небольших любительских телескопов, является лучшим материалом для астрономических зеркал.

Условия, предъявляемые к стеклу, сводятся к двум основным: стекло должно быть хорошо отожженным (не закаленным) и иметь достаточную толщину. Третье, желательное, его свойство - это возможно малый коэффициент теплового расширения. Дело в том, что при перепадах температуры воздуха температура внешних и внутренних слоев зеркала в силу низкой теплопроводности стекла выравнивается очень медленно. Образующиеся механические напряжения искажают не только его размеры и кривизну, но и форму, особенно его краевой части ("эффект края").

Иллюминаторное стекло (наиболее ходовой сорт стекла в любительском телескопостроении) сполна подвержено этой деформации. Достать же заготовку из специального оптического стекла для большинства любителей - непреодолимая трудность. Но если материал обладает достаточно большой теплопроводностью, то при изменении температуры окружающей среды размеры и кривизна зеркала будут меняться, но форма его поверхности останется прежней.

Такому типу материалов соответствуют металлы.

Очевидно, что стекло служит лишь опорой для тончайшего (0, 5 - 2 мк) металлического покрытия, без которого оно, безупречно отполированное, отражает 4 - 5% падающего на него света. Раз так, то придав цельнометаллической опоре (например, из нержавеющей стали) зеркальную оптически точную поверхность, мы получаем двойной выигрыш, а именно: используем материал с большой теплопроводностью и избавляемся от необходимости нанесения металлического покрытия, требующего аппаратуры, недоступной для любителя при работе в домашних условиях.

Этот путь и избрал автор, вручную изготовивший зеркала для кассегреновского телескопа - главное, параболоидальное, диаметром 185 мм, и вторичное, 56-миллиметровое.

Главное зеркало телескопа Кассегрена определяет его действующее отверстие, вторичное преображает сходимость пучка света. Главное зеркало имеет центральное отверстие, сквозь которое вторичное зеркало направляет отраженные им лучи, идущие от главного зеркала, в фокальную плоскость системы.

Вторичное, негативное, зеркало, подобно линзе Барлоу, увеличивает фокусное расстояние главного зеркала в несколько раз (рис.1).

1 - главное зеркало; f - фокусное расстояние главного зеркала; F – фокус системы, 2 - вторичное зеркало; S и S1 - сопряженные отрезки: S - расстояние от вершины гиперболического зеркала до фокальной плоскости главного зеркала, S1 - расстояние от вершины гиперболического зеркала до фокальной плоскости всей системы (эквивалентного фокуса); d – расстояние от вершины главного зеркала до эквивалентного фокуса (зависит от толщины зеркала и дна оправы и желательного выноса фокальной плоскости), Δ – расстояние между главным и вторичным зеркалами; 3 – светозащитная трубка; M N и M ′ N ′ - соответственно линейные размеры поля зрения фокальной плоскости главного зеркала и эквивалентной системы

При расчете системы Кассегрена исходят из размера главного зеркала D (в нашем случае – 185 мм), его фокусного расстояния и относительного отверстия, соответственно 925 мм и 1/5. Радиус кривизны главного зеркала R = 1850 мм

(925 × 2) .

Положение полюса вторичного зеркала на оптической оси (фактор положения) характеризует отношение: α = f / s. Рекомендуется выбирать от 3 до 5. В данном случае α – 4.

Увеличение фокусного расстояния на вторичном зеркале (фактор увеличения) у нас равно: M = (s1/ s) 3, 65. Эквивалентное фокусное состояние системы = 3376 мм (3, 65×925)

Диаметр отверстия в главном зеркале не должен превышать треть его диаметра, иначе дифракционное изображение звезды в телескопе будет искаженным (в нашем случае – 60 мм).

Диаметр вторичного зеркала определяется его положением на оптической оси. При использовании поля зрения 0, 5º

(в нашем случае) диаметр его согласно формуле:

Радиус кривизны вторичного зеркала, определенного по формуле Гаусса:

фокусное расстояние вторичного зеркала = - 318 мм;

стрелка кривизны вторичного зеркала (измеряется в шлифовальнике):

S = 231 мм; Δ= 694 мм; d = 150 мм, S1 = 844 мм;

Обработка нержавеющей стали вручную очень сложна. Не менее сложна и трудоемка фигуризация (ретушь) - придание зеркалу точной оптической поверхности. Автору при этом придавал духу обнадеживающий пример: его отец Черновал Анатолий Иванович, художник и любитель астрономии, в 1970-е годы на досуге изготовил два сферических зеркала 150 и 250 мм диаметром. Не в последнюю очередь сама сложность задачи побудила автора взяться за дело.

В специальной литературе, посвященной вопросам любительского телескопостроения, кот

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать
Рефераты по математике Зеркала из нержавеющей стали для самодельного телескопа Кассегрена Черновал Владимир Анатольевич Памяти отца - учителя и товарища Черновала
Оценок: 1001 (Средняя 5 из 5)

Наверняка у вас есть товары или услуги, продажа которых приносит вам максимальную прибыль. Для быстрого старта в сети вам необходимо создание посадочной страницы (одностраничного сайта), на которой будет размещена информация о маржинальных товарах/услугах интернет магазина. За 8 лет опыта разработки конверсионных страниц мы выработали оптимальную структуру, которая позволит привлекать через landing page больше продаж. На такую структуру «одевается» ваш контент — фирменный стиль, тексты, фотографии, уникальные торговые предложения, после чего страница выходит в свет. Разработка лендинга и запуск в сети — до 7 рабочих дней. Стоит отметить, что в разработку самой посадочной страницы входит и написание копирайтером продающих текстов для вашего бизнеса, чтобы каждый посетитель страницы захотел совершить покупку именно у вас. Результат: качественно разработаная продающая посадочная страница, которая готова приносить вам новых клиентов.

© 2016 - 2022 BigEdu.ru