測量鏡面精確度---(2) 評核鏡面精確度

自製天文望遠鏡 牛頓望遠鏡 杜蘇式 卡式 設計和磨鏡方法<br>
佛科試鏡法 佛科刀片儀 光柵試鏡法 光柵片
主題已鎖定
頭像
Wongsir
壇主
文章: 3257
註冊時間: 週六 28 6月, 2003 12:03
聯繫:

測量鏡面精確度---(2) 評核鏡面精確度

文章 Wongsir » 週五 05 5月, 2006 21:38

測量鏡面精確度---(2)

評核鏡面精確度

惠萊標準(Rayleigh Criterion )

要瞭解一下怎樣才可以成為一塊理想的天文望遠鏡鏡面。 首先要介紹一下光的性質,光原是一種以波動形式運行的粒子,所以它並不可能聚焦於理論上的 一點之上,而只可能聚焦於一定範圍之內。 而且,普通可見光由七種不同波長顏色所組成, 以紅光波長最長,紫光最短。通常我們選取兩者之間的波長距離作為光波波長的標準,亦即是黃綠光的長度,波長是 0.000022 吋 (550 nm),或一百萬份之廿十二吋。 根據英國的物理學家惠萊(Rayleigh)理論, 若果一塊反射鏡面能夠把光線反射而聚焦於不超過 1/4 波長範圍的,便是塊理想鏡面。因為光線經過反射才成像,所以要聚焦在 1/4 波長距離內便要把鏡面準確地拋物線化至 1/8 波長。

然而鏡面要磨到光線能夠聚焦於1/4波長區域內,反射光便要聚焦在 0.0000055 吋 (0.00014mm) 地方裏,即是千萬份之五十五吋範圍之內!事實上,惠萊標準(Rayleigh Criterion ) 容許我們有 1/4 波長的上下限誤差。所以主鏡面拋物線化至 1/4 波長已符合理論上的數值。而實際經驗告訴我們 1/4 波長的拋物線化鏡面表現已非常理想,分辨力已達到第一繞射光環 ( Airy disk ) d1 闊度。

入 = 波長
f = 主鏡焦距
D = 主鏡直徑
d1 = 第一繞射光環

84% 光源聚於第一繞射光環
16% 光源分散於d2,d3....光環中

公式

d1=1.22 入f/D

理想鏡面的繞射光環 ( Airy disk )

圖檔
附加檔案
Airy disk a.jpg
Airy disk a.jpg (138.52 KiB) 已瀏覽 52 次
最後由 Wongsir 於 週日 25 3月, 2007 20:47 編輯,總共編輯了 6 次。

頭像
Wongsir
壇主
文章: 3257
註冊時間: 週六 28 6月, 2003 12:03
聯繫:

文章 Wongsir » 週五 05 5月, 2006 21:40

當購買一枝新的望遠鏡時, 最常問的便是它的光學質素如何?
標示鏡面質量方法有許多種單位,常用的有p-v, RMS, Strehl ratio…

根據上述的惠箂標準的繞射極限,定出理想鏡面的條件:

a) Rayleigh criterion : 1/4λ wavefront p-v 波前峰谷值, 光源聚焦於1/4波長內.
b) Marechal criterion : 1/14 RMS error 均方根誤差.
c) Strehl criterion : Strehl ratio 等於 0.8 ( 80% )
d) Star test : 星光聚於焦點前或後的成像相似,而鏡面無低邊現象

軟件可以讓你利用刀口儀量化計算鏡面的誤差 --Wah
http://www.foucault-test-analysis.de/page_eng.htm

主題已鎖定

回到「自製天文望遠鏡 Amateur Telescope Making 」

誰在線上

正在瀏覽這個版面的使用者:Google [Bot] 和 0 位訪客