Тема: Телескоп+интерферометр (памяти А.Дейна) (Прочитано 2389 раз)

meandr · « : 05 Березня 2020, 11:04:30 »

Цитата: deyna від 21 Вересня 2012, 13:41:03

ДрузІ!
Не можу зупинится що до цього!
Пропала ця Дейна на довгий час, бо ще не зніс своє яйце.
Ще не довів до логічного кінця роботи в оформлені публікації автворства.
Мова йде про створення ТЕЛЕСКОПА -ІНТЕРФЕРОМЕТРА!!!!!!!!!!!!
В інтерферометрії працюю десятиліттями.
Всіх бажаючих до співавторства запрошую до створення діючої моделі!

О последней мечте А.Дейны я узнал слишком поздно.
Когда я сам заинтересовался комбинацией телескоп+интерферометр, А.Дейны уже не стало.
В тем Сереги можно найти фильм о Дейне
http://www.astroclub.kiev.ua/forum/index.php?topic=9835.msg506776#msg506776
https://youtu.be/8ehK1m3KBqw
и о судьбе его наследия
http://www.astroclub.kiev.ua/forum/index.php?topic=9835.msg589138#msg589138
https://youtu.be/9NjnyJ5UZEA
Интересно, достроили обсерваторию его односельчане, или все замерло ?

За все прошедшее время других "товарищей по несчастью" не появилось, но все же открою эту тему, авось у кого-то аппетит появится во время еды...

История телескопа+интерферометра по преданиям Википедии начинается от ~~Адама~~ Альберта Майкельсона, в 1920 г. сотворившего Т-образный интерферометр с базой до 6 м.
Не знаю, как при такой базе Майкельсону удавалось соблюдать одинаковую длину хода падающего света с точностью не менее десятка длин волн (до 6 мкм), что должно соответствовать точности ручного ведения порядка 10^-6 радиан= 0,2".
Лично мне кажется реальным пределом точности ведения 2", что соответствует базе Т-интерферометра 0,6 м (если не применять хитрые компенсаторы разности хода).
ПО той же причине ссылки на многочисленные теперь астроинтерферометры с длинными базами (и с продвинутыми системами компенсации длины хода) считаю интересными, но не могу принять их как руководство к действию.

Следующим был Рудольф Томашек, о котором сведения я нашел только в англоязычной Вики, откуда вышел на его статью об эксперименте с астроинтерферометром по Х-схеме в 1922-1924 г.
https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k153753/f115
К сожалению, статья на немецком, без перевода хотя бы на английский, поэтому почерпнуть из нее что-либо существенное не могу (буду рад, если кто-нибудь возьмет на себя труд перевода).
Пока ясно лишь то, что у Томашека вход света в интерферометр только один (в отличие от двух входов в Т-интерферометре Майкельсона), поэтому проблем с точностью ведения у него нет (ведение осуществлялось целостатом, посылавшим свет в стационарный интерферометр с длиной плеч 8,6 м, см. приложение).

Однако, и схему Томашека считаю не приемлемой, потому что Х-интерферометр с двунаправленным ходом света в плечах чувствителен только к эффектам второго порядка по скорости, которые даже при звездных скоростях 10-100 км/с имеют относительную величину порядка 10^-6...10^-8, и даже при длине плеч 8,6 м сдвиг полос может иметь порядок только 0,1 полосы, что трудно регистрировать и не убедительно для восприятия.

Интерес к схеме Томашека у меня только из-за самой возможности получить и зарегистрировать интерференцию света от звезд. Сам я уже повторил аналогичную Х-схему с короткими плечами (5-10 см), только размещал интерферометр не после телескопа, а перед телескопом, в его апертуре (см. приложение с фото интерференции света Арктура).

meandr

Теперь хочу получить аналогичные результаты на "однопроходном" интерферометре Маха-Цандера (с квадратным ходом пучков света) или перед телескопом (большой вариант) или после телескопа (малый вариант).

С предварительной настройкой обоих вариантов по свету от лазерной указки проблем нет - полосы получаются и хорошо видны на выходном экране (лист бумаги).
Но уже на этом этапе есть проблемы с фоторегистрацией - хорошо получаются фото только полос с экрана.
Если же фотографиорвать непосредственно выходной пучек света, или через объектив, или напрямую на матрицу, полосы еле различимы (то ли не хватает динамического диапазона для контраста, то ли по каким-то другим причинам).

Об аналогичной проблеме писал Серега в своей теме

Цитата: Серега від 19 Січня 2016, 21:10:00

получается интерферограмма в белом свете, похожая на обычные кольца Ньютона.

Как знает любой кто пытался фотографировать теневые и т.п. на телефон - получить снимки таким образом сложно. Вот и я промучился долго, прежде чем хоть чтото удалось снять.

ЧТо-то как-то получается отснять со светом лазерной указки, но уже от обычного светодиода (красного или белого) пока ничего не получается заснять, хотя глазом полосы видны, и снимаю теперь не на телефон, а на Canon350 и QHY5.

Раньше в апертурном интерферометре по Х-схеме мне удалось получить и заснять очень четкие полосы от красного и белого светодиодов (см. приложение), и затем отснять интерференцию света Арктура (см.пост выше).

Теперь же на Мах-Цандере не могу получить даже таких предварительных результатов, не говоря уже о свете от звезд.
Может быть кто-то поможет ?
Ведь Дейна писал, что десяток лет профессионально работал в интерферометрии, но и ему нужна была помощь и содействие, а мне и подавно.

Серега

Цитата: meandr від 05 Березня 2020, 12:02:25

Об аналогичной проблеме писал Серега в своей теме
Цитата: Серега від 19 Січня 2016, 21:10:00
получается интерферограмма в белом свете, похожая на обычные кольца Ньютона.

Как знает любой кто пытался фотографировать теневые и т.п. на телефон - получить снимки таким образом сложно. Вот и я промучился долго, прежде чем хоть чтото удалось снять.

проблема не в источнике света, а в телефоне. Просто очень сложно в апертуру загнать все что нужно. На фотоаппарат никаких проблем нет.

meandr

Апертура зрачка глаза (5-7 мм) сопоставима с апертурой старых ВЭБ камер и лишь немного больше апертуры современных камер телефонов.
Но глазом инт.полосы видны хорошо, а ВЭБками и телефонами - практически не видны.
Практика показала, что дело в светосиле (или ОбрОтнОтв).
У глаза пои фокусе порядка 25 мм ОбрОтнОтв порядка 4-5, а у ВЭБ и телефонов меньше (фокус короткий).
В приложении последовательно фото интерференции света от соседского фонаря с экономкой на Canon350 с объективом Гелиос 81 (F=53мм, ООО=2), Canon350+ Юпитер 21 с фокусом 200 мм, и через ВЭБ-матрицу в фокусе оптики от нивелира ТТ-5 (две первые кропнуты до размера ВЭБ 640х480).
Видно, что с увеличением фокуса и ООО инт.полосы проявляются более четко.
Возможно, влияет еще и выдержка с диафрагмой (насыщение по яркости), но разные варианты с объективом Гелиос ничего существенно не улучшили.

На двух последних хорошо видно, что достигнут нулевой порядок интерференции в белом свете (черно-белые полосы по бокам переходят в цветные).

НО !
От более удаленных источников (фонари на расстоянии 1-2 км) полосы удалось увидеть и фото-регистрировать только от натриевых ламп (близких к желтому монохрому), а от белых фонарей не получается (Изображения удаленных "точечных" источников нужно немного расфокусировать, чтобы получить полосатое пятно).
Ничего пока не получилось от Венеры и Сириуса (Луна дает полосы, еле различимые глазом, а на фото полос не видно).

meandr

Настройка интерферометра Маха-Цандера оказалась сложнее, чем Х-схемы Майкельсона.
Пришлось повозиться еще несколько вечеров, пока получилась интерференция нулевого порядка от белого фонаря на расстоянии 1 км (наверное светодиодная лампа).
Моя реализация конечно не такая опрятная, как обещают сделать на заказ
https://prom.ua/p558902558-interferometr-maha-tsendera.html

но 100 тыс.грн (почти 4 тыс. у.е.) у меня в банке не лежат, так что приходится изворачиваться со стеклами от битых витрин и т.п.

meandr

В ходе настройки получаются и вот такие цветастые медузы.
Это я пытался уменьшить фокусное объектива Триплет 360/3,6, поставив за ним еще одну линзу.

meandr

Вот фото интерференции от "бортового" источника (внизу Im3 - белый светодиод через экран со "щелью" и коллиматор)
и удаленный натриевый фонарь при той же настройке (вверху Im2).
Мне показалось странным, что наклон полос получился разным, и положение полос от удаленного фонаря не совпадает с локальным положением полос от бортового источника - на месте светлых темные и наоборот.

meandr

Попытался стрельнуть по Венере - не получилось.
Возникла дилемма:
- если сфокусироваться так, чтобы древняя ВЭБка на оптике нивелира видела Венеру, то не различаются полосы,
- если расфокусироваться так, что видно полосы (глазом в контрольный канал с моноклем МП) то чувствительности ВЭБки не хватает вообще ни на что.
Могу вместо ВЭБки поставить QHY-5, но она черно-белая и это ухудшает восприятие и без того нечетких полос, а выделить среди них полосу нулевого порядка вообще невозможно.
Наверное придется пристроить Кэнон, хотя с ним работать сложнее.

Вообще же схема пока очень капризная.
Требуется много времени в настройке, чтобы сначала проявилась хоть какая-то заметная интерференция, а потом расширить полосы, уменьшив их количество до 2-3 штук в пятне.

meandr

Как уже писал, Кэнон с родным объективом дает нечеткие полосы, а с Юпитером 21 получается слишком громоздко. Поэтому поставил все-таки ч-б QHY5 на оптике нивелира.
Общий вид сетапа на фото.
В качестве телескопа объектив эпидеоскопа Триплет 360/3,6.
После телескопа перед интерферометром в качестве коллиматора объектив фотоаппарата Вилия-авто (маленький Триплет) на "фокусере" - подвижной рампе от древнего компьютерного CD.
За интерферометром блок ч-б QHY5 на оптике нивелира и видоискатель - монокль МПх8 (в него через зеркало поступает и картинка с второго выхода интерферометра - для оперативного визуального контроля того что идет на камеру).
И рядом с телескопом гид с ВЭБкой на оптике еще одного нивелира.
Все это на азимутальных "качелях" от моих спектроскопов.

meandr

Наконец-то удалось получить от Венеры интерференционную "зебру" (верхнее фото).
Сириус с такой же расфокусировкой получается слабо - не стал накручивать выдержку (лезет фон, потому что еще нет кожуха), а сделал более сфокусированное изображение, из-за чего интерференционные полосы уплотнились и изогнулись - получился разлапистый таракан.
Прилагаю и фото интерференции от бортового светодиодного источника.

Итак, интерференция света от планеты и от звезды получена.
А что дальше ?
Может быть кто-нибудь знает, ЧТО хотел измерять Дейна таким (или не таким ?) интерферометром ?
С кем-то ведь он делился мыслями, обсуждал задуманное ?

meandr

Маленький Триплетик в коллиматоре заменил на линзу от видоискателя фотоаппарата ЗенитЕ - понравилось больше.
Переснял Венеру и Сириус, добавил Арктур.
На фото интСириуса белые точки - не инопланетяне, а фонари, попавшие в кадр через зеркала при отсутствии кожуха.

Все еще думаю, для чего это было нужно Дейне и почему об этом никто (?) ничего (?) не знает (?).
Отсутствие информации я бы понял, если бы Дейна жил и творил в родном селе, выращивая "кабанчиков" у себя в "сарайчике", как делал Тычинский на своем хуторе.
Понятно, что хуторянам до этого дела нет, это их не вдохновляет и не возбуждает.
Но Дейна жил в большом городе, член клуба Астрополис - а подробностей все равно нет.
В чем же дело ?

meandr

Поскольку полпожение полос все-таки надо как-то идентифицировать, пришлось отказаться от компактного ч/б варианта и таки приделать Canon с Юпитером 21.
С другой стороны, воспользовавшись штатным видоискателем Canon, появилась возможность отказаться от отдельного видоискателя. Поскольку при расстоянии между зеркалами интерферометра (сторона квадрата) 7 см телескоп с креплением почти полностью перекрывал дальний вид объективу, пришлось разнести зеркала дальше, увелиив базу до 12 см.
Получился вот такой "паровоз".

В видоискателе Canon видно хуже и тусклее, чем в отдельный монокль, а интерференционное пятно от звезды наведения вообще почти не видно глазом при необходимой расфокусировке линзы коллиматора между телескопом и интерферометром.
Объектив фотоаппарата при этом сфокусирован на бесконечность и изображение самой звезды "точечное"и достаточно яркое для визуального наведения, которое потом перевожу на захват и сопровождение гидом.
Оставлю пока так.

meandr

1. Фото интерференции от натриевого прожектора на столбе (в кадре справа) с подсветкой от бортового светодиода.
2. фото интерференции белой светодиодной лампы на столбе (подсветку не включал, потому что она засвечивает пятно от лампы)

meandr

Цветные фото интерференции света от Венеры и Сириуса.
Делал еще до расширения базы интерферометра, поэтому наклон полос и распределение цветов другое, чем теперь.
Цвет "ядра" и периферии изменяется при переводе коллиматора из предфокуса в зафокус (теперь делаю это передвигая Триплет телескопа в креплении).
Вчера тучи набежали и не знаю, когда еще небо будет.

Читал, что Линник по затуханию полос в аналогичных инт.картинках определял распределение спектральной плотности (через Фурье-анализ). Но он работал с лабораторными источниками, примерно так как я со светодиодной подсветкой. К свету звезд это вряд ли применимо, да и не практично - проще получить обзорный спектр такого же качества разрешения даже с помощью дифракционной пленки, без мат-изощрений фурье-анализа..

mnn72

Тангенциальный эффект уже видимо доказан и "научный труд" передан в Нобелевский комитет?

А скорее прозрение пришло, шо хватит заниматься ерундой

Теперь началось новое обострение.
Умиляет:

Цитата: meandr від 04 Квітня 2020, 20:52:57

...
Все еще думаю, для чего это было нужно Дейне и почему об этом никто (?) ничего (?) не знает (?).
...

Т.е. "я что-то делаю, а вот зачем не понимаю"

А то что человек занимался этим ради интереса, собственного развития или попробовать что-нибудь новое не приходит в голову? Эти цели точно не ваши. Видимо созрела в голове новая идея с помощью говна и палок перевернуть физику

Серега

я вообще не понимаю как на приборе собранном из некачественной оптики можно что-то измерять.
Давно бы уже пора освоить полировку, если купить нет возможности. А эти астигматичные кривульки что вам покажут?
Зеркала из шахтного интерферометра не расчитаны для работы в наклонных пучках, потому никто не заморачивался особо с их плоскостностью.

meandr

Цитата: Серега від 11 Квітня 2020, 12:20:08

я вообще не понимаю как на приборе собранном из некачественной оптики можно что-то измерять.
Давно бы уже пора освоить полировку, если купить нет возможности.

Если можете - поясните мне, ЧТО хотел измерять Дейна своим интерферометром (на который оформлял заявку - а простое любопытство заявкой не оформляется).
Ведь он-то умел сам изготовлять качественную оптику, но и ему зачем-то нужны были сотоварищи.

С другой стороны, можете показать, какая интерференция света звезд получается на более качественной аналогичной аппаратуре (если она у вас есть или Вы ее сделаете хотя бы из любопытства).

Например, проявляя коллективное любопытсво, вместо отмененного Равноденствия, можете совместно сотворить аналогичный агрегат (взяв за базу уже готовое изделие, предлагаемое днепрянами всего за 100 тыс.грн.) и показать его преимущества.

И продолжая о (не)качественных деталях, замечу, что зеркала от шахтного интерферометра - не самые критические в этом смысле. Гораздо сложнее поиметь ПОЛУПРОЗРАЧНЫЕ зеркала нужного качества.
Мне пришлось перебрать груду битой витринной "полузеркалки", чтобы выбрать хоть кое-что.
Не знаю, чтобы кто-нибудь из любителей делал сам полузеркалку.
В свое время обращался за этим к Ковзикову, но первый эксперимент с частичным напылением дал почти "глухие" зеркала (спасибо и на этом - пошло в дело), а продолжать такие эксперименты возможности нет ни у меня ни у Михаила (и пока не понятно для чего).

Серега

не знаю что Дейна хотел хотел наблюдать.

Показать интерференцию не могу, потому что не имею прибора. И создавать его не планирую, ни вместо равноденствия, ни вообще.

Прочтите "Оптические плоскости, их исследование и изготовление" Максутова. В частности о плоскостях типа А и Б. Тогда поймете почему в интерферометре Маха-Цендера нельзя применять некачественные плоские зеркала.

Серега

и да, цена 100тыс грн за такой прибор вовсе не велика.

Серега

начните с интерферометра Физо для начала. Он вам пригодится чтобы или отсеивать оптический хлам, или чтобы самому полировать нормальные плоскости. Даже пластина ПИ-120 в качестве эталона для Физо подойдет в вашем случае, для начала. Это будет на порядок лучше чем применять бросовые компоненты не рассчитанные для работы в таком приборе.

Новини:

Автор Тема: Телескоп+интерферометр (памяти А.Дейна) (Прочитано 2389 раз)