Пора "распечатать" раздел - вот, приступим помаленьку...
Выношу на суд оптической общественности недавно пришедший мне в голову возможный метод проверки параболических зеркал. Этот метод можно использовать в мастерской при полном отсутствии каких-либо вспомогательных оптических деталей – автоколлимационного зеркала, универсального компенсатора или коллиматора. Собственно, мысль была придумать что-то эдакое, что позволит любителю, пусть и с некоторыми напряжениями, но сделать такую схему контроля, при которой можно проверять зеркало на «плоский рельеф».
Вообще говоря, это некоторое извращение, без которого оптики-профессионалы или коллективы любителей телескопостроения могут вполне обойтись, хорошая эталонная плоскость для автоколлимации – вещь совершенно незаменимая. Но раз уж так вышло, что её нет – попробуем выкрутиться без неё.
Разумной альтернативой может служить универсальный компенсатор, одиночная линза, располагаемая между теневым прибором и зеркалом, на заранее вычисленном расстоянии. Но такую линзу надо делать, причём с достаточно высокой точностью. Далеко не всегда любителю это под силу, хотя можно заказать такую линзу профессионалу.
Собственно говоря, ход рассуждений был следующий:
1. Берём плоско-выпуклую линзу в качестве компенсатора.
2. Помещаем её плоской стороной к теневому прибору, а выпуклой – к зеркалу.
3. Приближаем её к зеркалу до соприкосновения вершины выпуклой поверхности с вершиной зеркала.
4. Придаём выпуклой поверхности линзы форму поверхности зеркала – т.е. делаем величину зазора равной нулю для всей поверхности зеркала.
5. А теперь – внимание! Заменяем стекло линзы на жидкость, а чтобы она не вылилась – кладём зеркало в тазик лицом вверх и наливаем в жидкость в тазик так, что над краями зеркала слой жидкости будет порядка пары миллиметров, а стенки тазика будут далеко от краёв зеркала. При этом свободная поверхность жидкости становится плоскостью с большой точностью, если нет вибраций и существенного конвективного перемешивания.
И вот он вопрос, а какова должна быть асферичность зеркала, т.е. квадрат эксцентриситета, чтобы теневой прибор показал «плоский рельеф»? Чутьё подсказывает, что единственный свободный параметр у нас для настройки схемы – это коэффициент преломления жидкости.
Закидываем всё это дело в программу по расчёту оптики и подбираем коэффициент преломления жидкости. Получается, что для контроля параболы нужно иметь жидкость с коэффициентом преломления примерно 1.4
Какие жидкости имеют подобные коэффициенты преломления? Оказывается, есть 2 кандидата на роль «жидкой линзы» для нуль-теста парабол.
Первый вариант – раствор глицерина в воде. У дистиллированной воды коэффициент преломления – 1.333, у глицерина – 1.474. Раствор 52% глицерина (по массе) в воде даст нужный коэффициент преломления (в спектральных линиях натрия) с очень высокой точностью.
Второй вариант – жидкое силиконовое масло, которое имеет примерно такой же коэффициент преломления, но в литературе нет какого-то точного значения, всё что мне удалось найти – это диапазон 1.398 – 1.405, однако погрешность компенсации при таком разбросе очень мала.
Что важно соблюсти при таком контроле?
Во первых, оптическую ось зеркала надо выставить как можно более вертикально, чтобы минимизировать клиновидность в линзе, вызванную возможным наклоном её поверхности относительно зеркала, поэтому берём хороший уровень и ставим его на фаску зеркала по его двум перпендикулярным диаметрам и выводим показания уровня в ноль.
Во-вторых, хроматическую аберрацию никто у жидкостей не отменял, поэтому желательно использовать достаточно узкополосный фильтр, что-нибудь типа OIII или Solar Continuum, или любой интерференционный фильтр (кстати, Владимир Суворов видел подходящие фильтры на Митинском радиорынке в Москве)
В-третьих, жидкость будет колыхаться от вибраций, поэтому нужно проводить испытание вдали от вибраций (подвал, ночь, никаких хождений рядом, а может даже и удалённое управление теневиком…)
Но самое главное – при масштабировании такой схемы (переход к другому фокусному расстоянию) все размеры масштабируются автоматически, и пересчёт делать не надо.
Итак, кто готов поставить контрольный эксперимент? Расчётами обеспечу.