Foucault testerin rakentaminen

Aloittaja Ari Haavisto, 22.12.2024, 21:55:21

« edellinen - seuraava »

Lauri Kangas

Eiköhän tehtaat testaa apupeilejä yksinkertaisesti asettamalla apupeilin päälle tunnetun tarkkuuden läpinäkyvän optisen tason ja katsele fizeau-interferenssiä jomman kumman tason takapuolelta. Viivojen suoruus kertoo apupeilin tasomaisuuden.

Muitakin vaihtoehtoja on. mistralin ehdottama menetelmä ruutupaperin kuvan muotoa tarkkailemalla tuskin antaa yhtään erilaisia tuloksia vaikka tasopeilin muotovirhe olisi aallon sadasosan sijasta sata aaltoa.

Laitoin muuten juuri tilaukseen ebaysta kuuden tuuman lambda/20 tasolasin. On tosin aluminoitu, joten suoraan ei voi apupeilejä sillä mittailla. Ei sillä että Arin apupeili olisi mahtunutkaan.

Lithos

Mistä muuten hankit natriumlampun ja virtalähteen?

Nämä ovat itseäkin kiinnostaneet muutamaa kokeilua varten... tuntuu olevan katoava laji nykyisin.
Mika Suoperä
Visuaalipuoli: Orion skyquest XT-8 dobson
Kuvaus: Celestron 80ED-R, Sky-Watcher Explorer 150PDS, QHY 163M ja muutama modattu dslr
Jalustat: Celestron AVX, Skywatcher AZ-EQ5

Ari Haavisto

Lainaus käyttäjältä: Lithos - 17.12.2025, 20:41:59Mistä muuten hankit natriumlampun ja virtalähteen?

Nämä ovat itseäkin kiinnostaneet muutamaa kokeilua varten... tuntuu olevan katoava laji nykyisin.
Kiinastahan näitä näyttäisi saavan, ilmeisesti tarkoitettu oppilaitosten polarimetrien valonlähteeksi. Ainakin osaan voi ruuvata myös elohopealampun. Omani tilasin ebayn kautta, useita kauppiaita siellä. Tilasin ensin erehdyksessä pelkän lampun yhdestä ja sitten tilasin virtalähteen erikseen toisesta. Alla linkki yhteen satunnaiseen esimerkkiin, ei sama mistä omani tilasin. Haulla "low pressure sodium" noita löytää. Aliexpressistä tietysti kanssa.

Low pressure sodium ebay uk
Rebel 600S (Newton 600mm F4)
SW 400P Flextube Synscan GOTO (400/1800mm)
SW300P & NEQ6 Pro
Celestron C8, RET45
ASI183MM

Pierro Astro ADC-korjain
Televue Powermate 2.5x, 4x ja 5x, APM 2,7x & 1,5x comacorrecting barlow
Starlight Xpress suodinpyörä 7x1 1/4"

mistral

Lainaus käyttäjältä: Lauri Kangas - 17.12.2025, 20:37:53Eiköhän tehtaat testaa apupeilejä yksinkertaisesti asettamalla apupeilin päälle tunnetun tarkkuuden läpinäkyvän optisen tason ja katsele fizeau-interferenssiä jomman kumman tason takapuolelta. Viivojen suoruus kertoo apupeilin tasomaisuuden.

Muitakin vaihtoehtoja on. mistralin ehdottama menetelmä ruutupaperin kuvan muotoa tarkkailemalla tuskin antaa yhtään erilaisia tuloksia vaikka tasopeilin muotovirhe olisi aallon sadasosan sijasta sata aaltoa.

Laitoin muuten juuri tilaukseen ebaysta kuuden tuuman lambda/20 tasolasin. On tosin aluminoitu, joten suoraan ei voi apupeilejä sillä mittailla. Ei sillä että Arin apupeili olisi mahtunutkaan.

Voi olla ettei toimi mutta mitä pitempi matka, sen isompi virhe. Jos laittaa 100m pitkän käytävän, virhe "matkustaa" 200m jolloin se moninkertaistuu. Mutta vaatii ison suurennoksen kiikariin jotta ruudukko näkyisi.

Lauri Kangas

Lainaus käyttäjältä: mistral - 17.12.2025, 22:13:25Voi olla ettei toimi mutta mitä pitempi matka, sen isompi virhe. Jos laittaa 100m pitkän käytävän, virhe "matkustaa" 200m jolloin se moninkertaistuu. Mutta vaatii ison suurennoksen kiikariin jotta ruudukko näkyisi.

Tuppaat nyt ajattelemaan asiaa siltä kantilta, että huono apupeili olisi sen verran aaltoileva pinnaltaan että vallan poikkeuttaisi valonsäteitä aivan minne sattuu, kuin jokin naurutalon lihavuuspeili.

Huonossakin apupeilissä pinnan poikkeama suorasta on yleensä alle valon aallonpituuden verran. Jos lasket kulmakertoimen sille, montako astetta esim. Arin apupeili vajaan 200 mm alueella poikkeaa suorasta jos pinta on yhden valoaallon verran mutkalla, niin se kulma on käytännössä nolla astetta. Et tule ikimaailmassa pystymään näkemään tällaista virhettä tutkimalla peilin kautta näkyvän kuvan geometriaa, et sitten millään, et vaikka matkaa olisi monta sataa metriä ja kiikarit tosi isot.

Mutta yhdenkin valoaallon kokoinen virhe on Arin planeettakuvauksen kannalta katastrofaalinen, kun silloin kaikki hyvästäkään peilistä fokusoituva valopistettä esittävä valo ei päädy muodostamaan niin tiukkaa diffraktiokiekkoa kuin on tarkoitus.

Ongelma johtuu siitä että valo kyllä heijastuu siitä peilistä käytännössä ihan yhtä suorassa kuin täydellisen suorasta peilistäkin, mutta aaltorintama joissain kohtaa on niiden pinnan kuoppien verran (tai siis kaksi kertaa niiden verran) jäljessä, ja tästä syntyvä interferenssi sitten tärvelee diffraktiokuvion kun valo aikanaan yrittää fokusoitua.

Sen sijaan jos käytössä on suora referenssitaso, niin asettamalla sen riittävän lähelle testattavaa tasopeiliä, ilmestyy näkyviin inteferenssiviivoja joiden muodosta mitattavan pinnan muodon voi suoraan päätellä kuin kartan korkeuskäyristä. Tummat viivat näkyvät puolikkaan aallonpituuden välein. Kuva kirjasta Optical Shop Testing, D. Malacar, kappale yksi.


mistral

Tuo on varmaan hyvin tarkka tekniikka eikä vaadi 100m rataa.

allar

Olen itse myos rakentanut pari Newton-interferometria. Jos joku haluaa tutustua aiheeseen suomeksi, niin kannattaa lukea kappale 4 (s.16) insinoorityostani Okmeticille:

https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/27672/insinoorityo_saviauk.pdf
Allar Saviauk

mistral

Lainaus käyttäjältä: allar - 19.12.2025, 11:03:53Olen itse myos rakentanut pari Newton-interferometria. Jos joku haluaa tutustua aiheeseen suomeksi, niin kannattaa lukea kappale 4 (s.16) insinoorityostani Okmeticille:

https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/27672/insinoorityo_saviauk.pdf

Kiitos linkistä, vahvaa osaamista :)

mistral

Lainaus käyttäjältä: Lauri Kangas - 17.12.2025, 20:37:53Muitakin vaihtoehtoja on. mistralin ehdottama menetelmä ruutupaperin kuvan muotoa tarkkailemalla tuskin antaa yhtään erilaisia tuloksia vaikka tasopeilin muotovirhe olisi aallon sadasosan sijasta sata aaltoa.

Olen miettinyt ruutupaperitestiä ja se kiikari taitaa olla ihan väärä laite tuossa kohdassa, oikea olisi helmiäiskangas. Jos peili tuo valon suorana alusta loppuun, pitäisi helmiäiskankaalle tai valkoiselle paperille piirtyä ruutupaperin peilikuva. Jos kuvassa ruudukko on suora, kertoisi se jotain, jos vääristynyt, silloin apupeili ei olisi hyvä.

Mutta kuinka pitkän matkan valon pitäisi matkustaa, 100m, 200m, 400m vai mikä olisi riittävä matka? 400m vaatisi aina rauhallisemman ilmamassan. Eikä toista peiliä tarvitse jos tekee mittauksen pitkällä suoralla. Mutta toimiiko moinen testi ensinkään, sitä en tiedä.

Lauri Kangas

Lainaus käyttäjältä: mistral - 24.12.2025, 22:20:39Olen miettinyt ruutupaperitestiä ja se kiikari taitaa olla ihan väärä laite tuossa kohdassa, oikea olisi helmiäiskangas. Jos peili tuo valon suorana alusta loppuun, pitäisi helmiäiskankaalle tai valkoiselle paperille piirtyä ruutupaperin peilikuva. Jos kuvassa ruudukko on suora, kertoisi se jotain, jos vääristynyt, silloin apupeili ei olisi hyvä.

Mutta kuinka pitkän matkan valon pitäisi matkustaa, 100m, 200m, 400m vai mikä olisi riittävä matka? 400m vaatisi aina rauhallisemman ilmamassan. Eikä toista peiliä tarvitse jos tekee mittauksen pitkällä suoralla. Mutta toimiiko moinen testi ensinkään, sitä en tiedä.

No eihän tasopeili projisoi kohteen kuvaa millekään kankaalle tai paperille.

mistral

Lainaus käyttäjältä: Lauri Kangas - 25.12.2025, 12:01:28No eihän tasopeili projisoi kohteen kuvaa millekään kankaalle tai paperille.

Just tajusin ettei helmiäiskangas toimi, ihmisen oma linssi tarvitaan jotta tulee kuva  :embarrassed: Ei tästä nyt kesää tule.

rakentelija

Tasojen testaukseen välttää valonlähteeksi melkein mikä vaan loisteputkivalaisin, eli mitään natriumlamppua ei tarvita. Halutessaan voi laittaa valon eteen jonkun värillisen kalvon suodattimeksi mutta ei sekään ole välttämätöntä. Tein joulun välipäivien tasotyötäni ihan pienen 2x AA paristoilla toimivan retkivalon kanssa, joskus aiemmin käyttänyt työpöytävalaisinta jossa on loisteputki.
Valo on hyvä heijastaa huoneen katon kautta (toivottavasti valkoinen) jotta se hajoaa ja huone pitää olla suht pimeä jos valo on heikko. Interferenssikuva on hyvä kuvata kännykällä ja tutkia sitten rauhassa renkaiden muotoa isolta näytöltä.



Toiseen kiekkoon jäi nuo vyöhykevirheet yhden pieleen menneen 20min kiillotuksen jäljiltä. Viimeinen tunti ennen tätä kuvaa kului peilin muun pinnan pudottamiseen alas ja lopetin sitten tähän.

Tämän työn perusteella uskoisin että hyvällä kontaktilla pääsen vaikka lambda/20 tarkkuuteen. Tämä työ on pitkälti pikialustan ja oman kiillotustekniikan hallintaa, kun se alkaa sujua niin suurimmat ongelmat on voitettu.

Nämä ovat siis 205mm halkaisijalla olevia Duran-lasikiekkoja.

rakentelija

Työskentelyvauhdista sen verran että pystyin poistamaan yhden renkaan virheen jopa yhdellä 15min kiillotussessiolla. Siihen toki vaikuttaa se missä virhe on, jälleen työläin on taipuneen reunan korjaus koska koko peilin muu pinta-ala pitää pudottaa alas. Tasainen pallomainen kuperuus tai koveruus korjautuu melko nopeasti.

Siinä vaiheessa kun aihioissa on vielä useamman renkaan virhe eikä ole varmuutta siitä mitä ne ovat tulkinta vaatii hieman taitoa. Esim. pahimmassa tapauksessa peilissä voi olla kuoppa keskellä ja alas taipunut reuna ja toisessa samoin (tai päinvastoin) niin tällöin pintojen muodon tulkinta ei ole aivan yksinkertaista. Mutta jos jo omistaa edes jonkinlaisen tason (jonka ei edes tarvitse olla yhtä iso) niin nämäkin ongelmat oleellisesti poistuvat.

Se on hieman harmillista kun perinteisessä kolmen kappaleen menetelmässä joutuu investoimaan kolmeen aihioon ja saa kolme kpl tasoja vaikka niin monelle tuskin on tarvetta. Kolmen aihion hiominen ja kiillotus on jonkin verran työläs homma sekin.

Normaaliin kaukoputkipeiliin verrattuna taso on työläämpi ja vaikeampi projekti em. syistä ja tietenkin siksi että taso on absoluuttinen pinta. Kaukoputkeen kelpaa mikä vaan suurinpiirtein halutulla polttovälillä oleva  paraboloidi, toki valovoimaisina ja/tai isoina niidenkin tekeminen on haastavaa.