Тема: Аберрации (опасны ли они?) (Прочитано 9725 раз)

LifeIsGood

Порыл немного по теме:
http://www.bautforum.com/astronomical-observing-equipment-accessories/43201-making-your-own-telescope-mirror.html

В общем для "третий сорт не брак" пойдет 200мм f/8.9 Для того, чтобы было реально не отличимо от параболы надо уже f/13.4

1/4 wave "Rayleigh Limit"
3 inch f/6.4
4 inch f/7.1
6 inch f/8.1
8 inch f/8.9
10 inch f/9.6
12 inch f/10.2

"amateurs looking for the best in high-power contrast and detail in telescopic images (especially those
doing planetary observations) might be a little disappointed in the performance of spherical mirrors with the above f/ratios."

APERTURE F/RATIO FOR DIFFRACTION-LIMITED SPHERICAL MIRRORS
-----------------------------------------------------------------------------
3 inches f/9.6 (28.8 inch focal length)
4 inches f/10.6 (42.4 inch focal length)
6 inches f/12.1 (72.6 inch focal length)
8 inches f/13.4 (107.2 inch focal length)
10 inches f/14.4 (144 inch focal length)
12 inches f/15.3 (183.6 inch focal length)

Станислав

tlgleonid:

Цитувати

Станислав, Вы бы привели авторов учебника и год издания...

"Общий курс физики. Оптика" (Д.В. Сивухин, 1980, М., "Наука". Для студентов физических специальностей высших учебных заведений).
В "Оптике" Р. Поля Вы тоже не найдете такой аберрации ("Оптика и атомная физика", пер. с немецкого, М., "Наука", 1966).
И у Русинова в "Технической оптике" нет - "Техническая оптика" (М.М. Русинов, Л., "Машиностроение, 1979. Для студентов оптических специальностей ВУЗов.
Везде только "астигматизм косых лучей" (пучков).
Жаргон нас подводит...
P.S. Или, как Вы говорите, сленг...

logrus

Рекомендую пользоваться более свежими изданиями. Тот же Сивухин:

Сивухин Д.В. Общий курс физики. В 5 т. Том IV. Оптика. 3-е изд., стереот. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. Для студентов физических и математических факультетов университетов, физико-технических и инженерно-физических институтов, а также вузов, где физика является основной дисциплиной.

В 4-м томе на странице 110 астигматизм прямо назван аберрацией. И, кстати, про кривизну поля написано, что происхождение у неё с астигматизмом общее, однако астигматизм ни в коем случае не "вот он-то и приводит к кривизне поля".

А другие книги 66 и 79 годов не кажутся ли вам слегка устаревшими? Видимо, дело не в жаргоне, а в том, что систематизация аберраций завершилась. И подход наряду с терминологией за 40 лет изменился. Да, я нашёл ещё книгу 1961 года издания, где аберрацией вообще названа только сферическая, все остальные идут как "недостатки оптических систем". Но не будем же мы квантовую механику изучать по книгам 1905, например, года?

KMM

Перелопатил ряд книг по теоретической оптике от 1966 года издания до 1992 - везде астигматизм прямо называется аберрацией и рассматривается в соответстующих разделах. Потому нет никаких оснований для заявок типа:

Цитата: Станислав від 13 Січня 2010, 00:45:12

Астигматизм - не аберрация

Извините, я сейчас уже сильно уставший, чтобы давать точные ссылки.

Цитата: Станислав від 13 Січня 2010, 23:41:12

Везде только "астигматизм косых лучей" (пучков).

По определению астигматизм - внеосевая (полевая) аберация, потому, конечно же, её и нет строго на оптической оси (откуда она может там взяться?). Но если хоть немного отклониться от оптической оси, то тут же появляется астигматизм. Конечно же, если у реального оптического прибора оптическая ось не совпадает с геометрической осью оправ, то то уже другой случай (да и оптическая ось никуда ж не исчезает в принципе). Но всё равно, это не даёт оснований спорить с целым рядом учебников по теоретической оптике, где астигматизм прямо и недвусмысленно называется аберацией, причём пишут везде "астигматизм", а не "астигматизм наклонных лучей" - оно ведь и понятно, иначе это было бы "масло маслянное". Да и такое единодушие во всех учебниках, которые я просмотрел, наталкивает на мысль, что "астигматизм наклонных лучей" - выдумка отдельных личностей, но не общепринятый термин.

Цитата: Станислав від 13 Січня 2010, 23:41:12

И у Русинова в "Технической оптике" нет - "Техническая оптика" (М.М. Русинов, Л., "Машиностроение, 1979. Для студентов оптических специальностей ВУЗов.
Везде только "астигматизм косых лучей" (пучков).

Как это в этой книги нет такой аберрации? Вы видели главу 8 "Аберации наклонных лучей" параграф 38 "Астигматизм"? Видите, даже по вашей ссылке просто "астигматизм" (а не гипотетический термин "астигматизм наклонных лучей") называется прямо аберрацией. Также посмотрите начало параграфа 36.
Глава 19, параграф 93 тоже не даёт других терминологических вариантов.
(Это одна из тех книг, которые я изучал днём. Остальные ваши ссылки сейчас нету уже сил проверить.)
Да, кстати, на досуге проверте в БСЭ термин "Аберрации оптических систем", нет ли там упоминаний астигматизма и как он там назван.

Или там тоже "жаргон"?

Станислав

KMM:

Цитувати

а, кстати, на досуге проверте в БСЭ термин "Аберрации оптических систем", нет ли там упоминаний астигматизма и как он там назван. Или там тоже "жаргон"?

Ну, нашел досуг, проверил.
"Астигматизм - аберрация оптических систем, при которой изображение точечного источника света представляет собой два взаимно перпендикулярных отрезка прямой линии, но лежащих в одной плоскости".
А теперь сравниваем с тем, что пишет уважаемый составитель -
"Астигматизм. Этот вид аберраций, как и кома, наблюдается в стороне от оптической оси и связан с тем, что лучи от верхней и нижней части зеркала сходятся в одной точке, а справа и слева от него - в несколько в другой точке".
Как отдохнете, найдите что-то общее. Или таки "не общепринятый термин"?

logrus:
Слово "астигматизм" в дословном переводе, кстати, означает "невозможность построить точку".
Стр. 110:
"Астигматические пучки лучей. Каустика.
При наличии непараксиальных лучей, а также при отсутствии осевой симметрии оптической системы (примером может служить цилиндрическая линза), сферическая волна, проходящая через систему перестает быть сферической. В результате светящаяся точка уже не будет изображаться в виде точки".
Как найдете что-то общее между Сивухиным и выше изложенным "в несколько другой точке" - дайте знать. Я с этим могу сравнить только одно - "работает не всей площадью, а всем диаметром"...
Так что дело вовсе не в летах.

logrus

Станислав, в сообщении http://www.astroclub.kiev.ua/forum/index.php?topic=11149.msg133054#msg133054 Вами выдвинуто 2 постулата. Процитирую:
1. "Астигматизм - не аберрация"
2. "астигматизм косых пучков, то вот он-то и приводит к "кривизне поля" - искривлению плоскости изображения, а кривизна у Вас отмечена как особый вид аберрации"

Где в книгах написано, что астигматизм не является аберрацией и что астигматизм является причиной кривизны поля? Если где-то в древних инкунабулах не написано, что астигматизм - это аберрация, то это не то же самое, что утверждение "астигматизм - не аберрация".

А теперь уже оказывается, что на самом деле претензии к объяснению Леонида, а не к систематизации аберраций. Разницу чувствуете?

В защиту Леонида хочу сказать, что он пишет тексты для людей, которым теория оптики знакома лишь вскользь. И пытается изложить языком, который был бы им понятен. Если Вас не устраивает какое-либо определение, то предложите своё. Но только не высокомудрое про непараксиальные лучи, а доступное, например, старшекласснику обычной средней школы.

ds40a

А чем не устраивает такое определение?

Аберрация
(от латинского aberratio -- отклонение)
искажения, погрешности изображения, формируемого оптической системой. Вызваны несовершенством преломляющих и отражающих поверхностей реальных оптических систем, их неидеальностью. Проявляются в нечеткости изображения, его окрашенности, нарушении геометрического подобия между объектом и его изображением.
Существует пять монохроматических аберраций низшего (третьего) порядка, исследованных в середине XIX века году немецким математиком Д. Зейдлем (D. Seidel): сферическая аберрация, кома, астигматизм, кривизна изображения и дисторсия. В реальных системах монохроматические аберрации по-отдельности практически не встречаются, обычно наблюдаются комбинации всех аберраций, кроме того, на общую картину налагаются аберрации высших порядков. При прохождении через систему белого светового пучка, состоящего из лучей различных длин волн, явление осложняется дисперсией лучей, т.е. зависимостью показателя преломления среды от длины проходящей волны. Эти явления обуславливают появление двух типов хроматических аберраций: хроматической аберрации положения и хроматической аберрации увеличения. Помимо перечисленных, выделяют термооптические, барические и другие типы аберраций.

Если "аберрация" - отклонение (искажение) тогда и виньетирование - аберрация.
О волновых аберрациях пока ни слова не сказали. И пока речь идет о аберрациях оптической системы, хотя тема более общая Аберрации (опасны ли они?)
Опять если "аберрация" - отклонение (искажение) тогда и турбуленцию атмосферы можно отнести к аберрациям (к тем явлениям, которые портят изображение).

И не менее интересный вопрос опасны ли они? не совсем раскрыт.

logrus

Цитата: ds40a від 14 Січня 2010, 10:52:39

Если "аберрация" - отклонение (искажение) тогда и виньетирование - аберрация.

Не могу согласиться. Все аберрации - это отклонения лучей от идеала в реальной оптической системе. А виньетирование ни к какому отклонению не приводит.

ds40a

Цитата: logrus від 14 Січня 2010, 11:11:59

Цитата: ds40a від 14 Січня 2010, 10:52:39
Если "аберрация" - отклонение (искажение) тогда и виньетирование - аберрация.
Не могу согласиться. Все аберрации - это отклонения лучей от идеала в реальной оптической системе. А виньетирование ни к какому отклонению не приводит.

А искажение степени освещенности в плоскости изображения это не отклонение?

и разве в этом не оптическая система виновата?

logrus

В данном случае термин "отклонение" нужно понимать буквально.

ds40a

Не хочу, чтобы меня считали занудой, но во избежание жарких споров, тему надо слегка подкорректировать.

Например так. Геометрические аберрации лучей оптических систем и хроматизм (опасны ли они?)

Станислав

logrus:

Цитувати

А теперь уже оказывается, что на самом деле претензии к объяснению Леонида, а не к систематизации аберраций. Разницу чувствуете?

Это Вы только теперь ее почувствовали. А я с самого начала обсуждал изложение именно Леонида, если Вы заметили, а не говорил об аберрациях вообще. Потому и приводил Вам определения аберрации, чтобы все же можно было понять, что этот описанный "астигматизм"

Цитувати

- не аберрация, это технический недостаток оптической системы (отсутствие осевой симметрии).

И сейчас готов настаивать на том, что "астигматизм" в изложении Леонида - следствие технического брака изготовителя, а не аберрация.

AndreyYa

Цитата: Станислав від 14 Січня 2010, 13:07:11

Это Вы только теперь ее почувствовали. А я с самого начала обсуждал изложение именно Леонида, если Вы заметили, а не говорил об аберрациях вообще. Потому и приводил Вам определения аберрации, чтобы все же можно было понять, что этот описанный "астигматизм"
Цитувати
- не аберрация, это технический недостаток оптической системы (отсутствие осевой симметрии).

И сейчас готов настаивать на том, что "астигматизм" в изложении Леонида - следствие технического брака изготовителя, а не аберрация.

Цитата: Станислав від 13 Січня 2010, 00:45:12

Цитувати
Астигматизм. Этот вид аберраций...
Астигматизм - не аберрация, это технический недостаток оптической системы (отсутствие осевой симметрии). Если же имеется в виду астигматизм косых пучков, то вот он-то и приводит к "кривизне поля" - искривлению плоскости изображения, а кривизна у Вас отмечена как особый вид аберрации.

Гражданин, Вы путаетесь в показаниях. На предыдущем допросе Вы сказали....

logrus

Ясно. Чтобы понимать ход мыслей Станислава, нужно быть телепатом. Пишет одно, а обсуждает, оказывается, другое.

tlgleonid

Аберрация - это несовпадение фокусов лучей, построенных разными участками оптической системы. Естественно, что в простых оптических системах с круговой симметрией для осевых лучей кома и астигматизм будут отсутсвовать, хотя могут присутствовать для неосевых лучей. Если аберрация наблюдается для неосевых лучей, она всеравно остается аберрацией (недостатком оптической системы).
Кстати, наиболее полно и последовательно сделана выкладка и показано, почему аберраций первого порядка именно пять, а также рассмотрены аберрции пятого и более высоких порядков является книга М. Борна и Э. Вольфа "Основы оптики", изданная в издательстве "Наука" в 1970 году. После этого до авторов нефундаментальных учебников по оптике дошло, что нужно вносить изменения. Не поленитесь и посмотрите, почему кривизна поля и астигматизм - это все-таки разные аберрации.

Станислав

Цитувати

Аберрация - это несовпадение фокусов лучей, построенных разными участками оптической системы.

А хроматическую аберрацию тогда куда девать?
Я ж говорю, не следим мы за речью...

Thomas

Цитата: Станислав від 14 Січня 2010, 16:41:27

Цитувати
Аберрация - это несовпадение фокусов лучей, построенных разными участками оптической системы.
А хроматическую аберрацию тогда куда девать?
Я ж говорю, не следим мы за речью...

Все правильно про хроматической аберрации лучши разного диапазона фокусирутся на различном фокусном расстоянии.

logrus

Неправильно. Строго говоря, хроматическая аберрация не подпадает под определение "построенных разными участками оптической системы", потому что разные участки оптической системы тут ни при чём.

Олег Малый

Скан части страницы из книги "Астрономическая оптика",автор Д. Д. Максутов
Закачка http://optic-system.ucoz.ru/Maksutov_astr.djvu
Вес: 7.3 Мб.

Представление семи аберраций.

Станислав

Цитувати

Астигматизм+ кривизна поля

Ну вот, так всегда... придет кто-нибудь, скажет то же, что говорил я, и окажется прав...

Новини:

Автор Тема: Аберрации (опасны ли они?) (Прочитано 9725 раз)

Олег Малый