Avaruus.fi - keskustelualue

Seuraavaksi pitää ostaa kallis referenssiflätti että voi varmistaa halvan testin toimivuuden.

"Test a man's optic and disappoint him for a day. Teach a man to test his optic and disappoint him for a lifetime."

Kyllä se flätin hommaamiseksi taitaa mennä, kun on tuo monokromaattinen valokin jo. On tässä taas sellainen arvoitus, että ratkaistavahan se on. Joko vesitestissä on jotain hassua, joka selviää kun flätin laittaa tuonne veteen. Tai peileissä on jotain hassua, joka selviää kun flätin laittaa peilien päälle.  Ja mahdollinen kiinnityksen osuus selviää siinä sitten samalla. En halua irrottaa peiliä vielä nyt, koska haluan säilyttää tilanteen samana. Eipä toisaalta paljon ole näkynyt kiinnittimissään olevien peilien testejä, niin saadaanpa sekin. Flätin avulla saa ehkä testattua jopa oikeassa katseluasennossa ja -lämpötilassa, jos hiukan virittelee, hmmm.

Tähän asti vastoin kaikkia odotuksia vika on ollut joka kerta peileissä. Joko nyt saataisiin putki poikki ja vika olisi jossain muualla?

Katselin jo hiukan ebaysta halpoja pinnoittamattomia CCCP "bottom" flättejä. Laurilla oli tulossa pinnoittamaton fätti, jossa oli molemmat pinnat tasattu. Mihin käyttöön sellainen on tarkoitettu?

Kummatkin tilaamani flätit on saapuneet jo. Kuusituumainen on aluminoitu, ja nelituumainen on läpinäkyvä mutta myynti-ilmoituksen mukaan double surface. Tämän läpinäkyvän kanssa ei kyllä tullut mitään papereita, ja kiekossa on nuoli joka osoittaa vain toista pintaa. Saattaa siis olla ihan mitä vain, myös tarkkuudeltaan. On kuulemma joku Newportin tuote.

Yleensähän tuollainen flätti on tarkka toiselta pinnaltaan ja toisesta riittää että on kiillotettu ja näkee läpi takaapäin. Joskus myös laitettu pintojen väliin joitakin (kymmeniä?) kaariminuutteja wedgeä, jotta ei mene monimutkaisemmissa setupeissa heijastukset päällekäin. Enpä osaa nyt suorilta heittää millaisessa setupissa tarvittaisiin kahta tarkkuuspintaa, varmastikin sellaisiakin tarpeita on.

Aluminoidun mukana tuli Zygo-raportti ja ihan hyvältä näyttää. En ole vielä ehtinyt testata näitä toisiaan vasten, kun ei ole vielä kunnon telinettä tälle laserille ja laserin specklekin aiheuttaa vähän vaivaa. Pitää ehkä harkita myös tuollaista natikkavaloa. Täytyy katsoa milloin ehtisi rakennella jonkinlaisen kehikon.

Tuolla samalla myyjällä on vielä tarjolla vastaava "Newportin" kuusituumainen pinnoittamaton: https://www.ebay.com/itm/236501587263

Tuossa on tarkkuus tuplasti huonompi kaksi mikrotuumaa ("master grade") kuin omassani ("reference grade"). Nämähän ovat toki pinnan muotoja, ei heijastuvan aaltorintaman.

Löytyy myös vastaava neljätuumainen jonkin verran halvemmalla. Ukrainasta ja muualta saatavat koneistajan flätit ovat sitten huomattavasti halvempia. Hetken aikaa kun selailee, pääsee joten kuten kärryille miten nuo monella eri tavalla ilmoitettavat tarkkuudet liittyy toisiinsa (1V, 1C ja neuvostoflättien mikrometrilukemat).

Voikohan Fresnel linssi olla selitys aaltojen käytökseen? Ei se ainakaan ole absoluuttisen tarkka. Jos allasta pyörittää, säilyykö virhe huoneeseen vai peiliin nähden?

Interferenssi syntyy siellä fresnel-linssin alapuolella joten sen linssin hyvyys tai huonous ei vaikuta siihen millaisia viiruista tulee - sen määrää peilin ja vedenpinnan muotojen erotus. Sitä jo syntynyttä interferenssiä sitten vain katsellaan sen linssin läpi. Linssi lähinnä huolehtii että katselukulma on kauttaaltaan suunnilleen kohtisuora. En usko että linssin huonous voisi aiheuttaa ihan tuon näköistä virhettä ilman, että sitä huonoutta muuten huomaisi linssin läpi katselemalla (esim. peilin reunojen muodon muutoksista).

Ai Fresnel on ikäänkuin suurennuslasi jolla helpommin näkee. Luulin että se tuo oikeaa valoa jotta interferenssi syntyisi siitä. Kuitenkin on arvoitus kuinka erivaiheiset aallot voi kehittää aaltokuvion. Eikö aaltojen synty ole sattumanvaraista niin kuin vesipisaroiden synty pilvessä? Näin niiden aaltojen vaihe olisi mitä sattuu.

Katselin vielä näitä kuvia ja vaikka kinkki on samantapainen eri kuvissa, toisissa se on melkein valoaallon suuruinen ja toisissa neljäsosa siitä ja muotokin vaihtelee aika lailla. Eikä poikkisuunnan viivasto sittenkään oikein vastaa pituussuuntaa. Jostain testin ongelmasta tuon täytyy tulla, mutta ainakin toistaiseksi jää arvoitukseksi että mistä. Kummallista on, että tuo seuraa perässä kun peiliä vesiastioineen kiertää fresnelin alla.

Eikös silloin kun viivat saa suuremmiksi ja harvempaan, pinnan virhe erottuu suurempana poikkeamana ja viivojen pitäisi myös taipua enemmän, tuon mystisen mutkakohdan pitäisi muuttua jyrkemmäksi? Nythän viivojen harventuessa kulma näyttää pysyvän samana. Eli jotain ihan muuta on tekeillä.

No, nyt plaraamaan flätti-ilmoituksia...

Ja flätti-arpa on heitetty, nyt sitten hetki odotellaan. Jos vaikka tulisi kuvauskeliä välillä. Voisi myös viimeinkin heittää kunnon tähtitestin tuolle 400p:lle.

Lainaus käyttäjältä: mistral - 27.01.2026, 16:57:58Ai Fresnel on ikäänkuin suurennuslasi jolla helpommin näkee. Luulin että se tuo oikeaa valoa jotta interferenssi syntyisi siitä.

Jos tuota kuviota katselisi yhdestä pisteestä ja liian läheltä, tulee ongelmaksi että jotkut osat peilistä ovat kauempana silmästä/kamerasta kuin toiset, ja sen takia siitä kohtaa katsottuna suorankin peilin tekemät interferenssiviivat menisivät mutkalle. Johtuu siitä että vaikka peilin ja vedenpinnan välinen tila olisi suora, niin eri suunnista havaittu valo on silloin kulkenut eri pituisen matkan, ja eri vaiheeseen syntyy eri interferenssi.

Kun systeemiä katsoo fresnelin läpi polttovälin etäisyydeltä, kaikki valo käy peilin luona kohtisuorassa ja yhtä pitkän matkan. Tai ainakin sen verran kohtisuorassa, että monen valoaallon murto-osan kokoisia mutkia ei synny.

Huono fresnelikin voi tuollaisen nähdyn virheen aiheuttaa, mutta pidän epätodennäköisenä ettei Ari olisi huomannut muutenkin fresnelin käytöksessä noin suurta mutkaa (näkyisi mutkaisena kuvana kun sitä käyttää suurennuslasina).

Lainaus käyttäjältä: mistral - 27.01.2026, 16:57:58Kuitenkin on arvoitus kuinka erivaiheiset aallot voi kehittää aaltokuvion. Eikö aaltojen synty ole sattumanvaraista niin kuin vesipisaroiden synty pilvessä? Näin niiden aaltojen vaihe olisi mitä sattuu.

EDIT: Tässä oli monimutkaisempaa selitystä tilalla, mutta vaihdoin tilalle mahdollisesti yksinkertaisemman ja helpommin järkeen käyvän.

Tämä johtuu siitä että veden pinnasta ja peilin pinnasta heijastuva valo eivät ole eri valoa jotka olisivat missä sattuu vaiheessa, vaan samasta valoaallosta osa heijastuu veden pinnasta ja loput käy alempana heijastumassa peilin pinnasta. Jos pintojen etäisyys on sellainen että heijastusten jälkeen kummatkin aallot ovat vastakkaisessa vaiheessa, ne sammuttavat toisensa ja näkyy tumma viiru.

Näin tapahtuu riippumatta siitä missä vaiheessa valo oli osuessaan ensimmäiseen pintaan.

Nyt jos siihen samaan kohtaan paistaa jotakin muussa vaiheessa olevaa valoa, sekin jakautuu noiden pintojen kesken, ja sillekin käy sama lopputulos: eri pinnoista heijastuneet osat on vastakkaisessa vaiheessa, ja tulee tumma viiru.

Siispä kaikki mahdollinen valo joka tuohon osuu, sammuttaa itsensä, vaikka se olisi alunperin keskenään ihan eri vaiheissa olevien aaltorintamien summa.

Edellytys että näin voi tapahtua, on että valo on temporaalisesti koherenttia (valonlähde on tarpeeksi kapeakaistainen), ja että pintojen etäisyys on pienempi kuin ko. valon koherenssipituus. Jos pintojen etäisyyttä toisistaan kasvattaa liikaa, viirut vaimenevat näkymättömiin.

Lainaus käyttäjältä: Ari Haavisto - 27.01.2026, 19:25:12Katselin vielä näitä kuvia ja vaikka kinkki on samantapainen eri kuvissa, toisissa se on melkein valoaallon suuruinen ja toisissa neljäsosa siitä ja muotokin vaihtelee aika lailla. Eikä poikkisuunnan viivasto sittenkään oikein vastaa pituussuuntaa. Jostain testin ongelmasta tuon täytyy tulla, mutta ainakin toistaiseksi jää arvoitukseksi että mistä. Kummallista on, että tuo seuraa perässä kun peiliä vesiastioineen kiertää fresnelin alla.

Eikös silloin kun viivat saa suuremmiksi ja harvempaan, pinnan virhe erottuu suurempana poikkeamana ja viivojen pitäisi myös taipua enemmän, tuon mystisen mutkakohdan pitäisi muuttua jyrkemmäksi? Nythän viivojen harventuessa kulma näyttää pysyvän samana. Eli jotain ihan muuta on tekeillä.

Joo, jos peilissä olisi kaksi suoraa kohtaa ja taitos, ja näkisit jossain asennossa vaikka poikittaista 30 viivaa jotka muodostavat yhden viivanleveyden suuruisen taitoksen peilin keskellä, niin säätämällä näkyviin 5 viivaa taitoksen kulman pitäisi näyttää paljon isommalta.

Jos säätäisit tilttiä vielä lähemmäs symmetristä, pitäisi näkyä sellainen erikoinen sisäkkäinen korkeuskäyräkuvio siinä taitoksen harjanteella. Vaikka en ole nähnyt tuota viivojen liikkeen käytöstä livenä/videolla, niin kuvailun perusteella ei ihan vaikuta että olisi tuollainen tilanne. Tuollaisen livenä näkemällä hahmottaisi melko äkkiä, että muoto tosiaan tulisi peilistä.

Lainaus käyttäjältä: Lauri Kangas - 28.01.2026, 08:15:50Siispä kaikki mahdollinen valo joka tuohon osuu, sammuttaa itsensä, vaikka se olisi alunperin keskenään ihan eri vaiheissa olevien aaltorintamien summa.

Aha, taisi selittää sen, aallonpituus pitää vaan olla sama. Tuli uusi ongelma, kuinka aalto voi jakautua 2 osaan?  Vai onko tässä selitys aaltorintamassa? Tarkoitan jos rintama koostuu monista yksittäisistä aalloista niin toinen aalto menee kokonaisena peiliin ja toinen kokonaisena vedenpintaan. Näin molemmat aallot säilyisi "ehjinä".

Lainaus käyttäjältä: mistral - 29.01.2026, 22:20:06Aha, taisi selittää sen, aallonpituus pitää vaan olla sama.

Aallonpituudenkaan ei välttämättä tarvitse olla kapea, mutta leveä spektri aiheuttaa sen että kahden valonkulun välinen pituusero ei saa olla liian iso, jos haluaa niiden interferoivan. Jopa valkoinen valo interferoi, jos valonkulut on tarkalleen samat. Tämän newtonin interferometrin tapauksessa tuo tarkoittaa, että niiden pintojen välinen rako ei saa olla liian iso.

Juttua ja kuvia aiheesta voi katsella tällaisesta hienosta huippujulkaisusta (kappale 3) https://aaltodoc.aalto.fi/server/api/core/bitstreams/f7e2184e-4121-41ff-87d6-0a5a73d0a4d1/content

Lainaus käyttäjältä: mistral - 29.01.2026, 22:20:06Tuli uusi ongelma, kuinka aalto voi jakautua 2 osaan?  Vai onko tässä selitys aaltorintamassa? Tarkoitan jos rintama koostuu monista yksittäisistä aalloista niin toinen aalto menee kokonaisena peiliin ja toinen kokonaisena vedenpintaan. Näin molemmat aallot säilyisi "ehjinä".

Ei aallon jakautumista mikään estä. Puolet voi mennä läpi ja puolet heijastua ihan normaalisti. Youtubessa on tuhansia fysiikkademoja missä sama ilmiö näytetään hyppynarun avulla. Jos huudat kipsiseinää vasten, osa ääniaalloista voi heijastua ja osa mennä seinän läpi.

Energia tietysti puolittuu (tai jakautuu jossain muussa suhteessa) noiden kahden lopputuloksen kesken.

Lainaus käyttäjältä: Lauri Kangas - 30.01.2026, 10:38:01Aallonpituudenkaan ei välttämättä tarvitse olla kapea, mutta leveä spektri aiheuttaa sen että kahden valonkulun välinen pituusero ei saa olla liian iso, jos haluaa niiden interferoivan. Jopa valkoinen valo interferoi, jos valonkulut on tarkalleen samat. Tämän newtonin interferometrin tapauksessa tuo tarkoittaa, että niiden pintojen välinen rako ei saa olla liian iso.

Juttua ja kuvia aiheesta voi katsella tällaisesta hienosta huippujulkaisusta (kappale 3) https://aaltodoc.aalto.fi/server/api/core/bitstreams/f7e2184e-4121-41ff-87d6-0a5a73d0a4d1/content

Ei aallon jakautumista mikään estä. Puolet voi mennä läpi ja puolet heijastua ihan normaalisti. Youtubessa on tuhansia fysiikkademoja missä sama ilmiö näytetään hyppynarun avulla. Jos huudat kipsiseinää vasten, osa ääniaalloista voi heijastua ja osa mennä seinän läpi.

Energia tietysti puolittuu (tai jakautuu jossain muussa suhteessa) noiden kahden lopputuloksen kesken.

Koska osa aallosta läpäisee vedenpinnan, se vissiin selittyy fotoneilla. Oliko se kvanttikenttäteoria joka käyttää fotoneja, klassinen aaltoteoria ei tunne niitä. Joten ne joko läpäisee vedenpinnan tai heijastuu siitä, silmä sitten näkee fotonien interferenssikuvion.

Yllättävää että valkoinen valo tekee interferenssikuvion. Säädetäänkö raon mittaa kun skannataan pinnan yksityiskohtia?

Lainaus käyttäjältä: mistral - 30.01.2026, 18:11:03Koska osa aallosta läpäisee vedenpinnan, se vissiin selittyy fotoneilla. Oliko se kvanttikenttäteoria joka käyttää fotoneja, klassinen aaltoteoria ei tunne niitä. Joten ne joko läpäisee vedenpinnan tai heijastuu siitä, silmä sitten näkee fotonien interferenssikuvion.

Tässä on kyseessä ihan perusesimerkki valon kaksoisluonteesta. Tällainen simppeli geometrinen interferenssi on ihan todistetusti tapahtuva ilmiö, jonka synnyn ja käytöksen pystyy hyvin tarkasti kuvaamaan käyttämällä valon aaltoluonnetta.

Vastaavasti on todistetusti tapahtuvia ilmiöitä, joita ei voi selittää käsittelemällä valoa aaltoina, vaan on käytettävä mallia jossa valo koostuu hiukkasista (tai siis kvantittuneista energiapaketeista). Peruskurssin esimerkki tällaisesta on tietysti Einsteinen valosähköinen ilmiö.

Tämä on se ihan ensimmäinen lähtökohta, mistä kvanttimekaniikan opiskelu alkaa.

Lainaus käyttäjältä: mistral - 30.01.2026, 18:11:03Yllättävää että valkoinen valo tekee interferenssikuvion. Säädetäänkö raon mittaa kun skannataan pinnan yksityiskohtia?

Tuossa diplomityössä kuvatussa valkoisen valon inteferometrissä ei ole mitään rakoa. Se on Michelson-interferometri jossa valo jaetaan kahtia splitterillä ja kun kummatkin heijastuvat takaisin, ne yhdistetään samalla splitterillä päällekäin. Laserilla interferenssin saa tässä järjestelyssä helposti näkyviin, mutta valkoisella valolla vain jos nämä kaksi haaraa ovat hyvin tarkasti saman pituisia. Toinen niistä haaroista voi siis olla joko pidempi tai lyhempi kuin toinen, ja viirut ilmestyvät vain kun mitat ovat juuri samat.

Tässä ketjussa käytetyssä Newtonin (tai Fizeaun, makuasia?) interferometrissä rako (ja siten noiden kahden reitin pituusero) voi olla joko nolla tai sitä suurempi. Siis jos apupeiliä testaa flättiä vasten, valkoisessa valossa voi näkyä viiruja vain jos pinnat ovat aivan kiinni toisissaan tai korkeintaan ihan tosi vähän erillään. Heti sen jälkeen viirut häviävät. Siksi valkoinen valo ei sovellu tällaiseen hyvin, Arin vesitestiin se ei sovellu lainkaan.

Newtonin fringet saa kyllä näkyviin valkoisessakin valossa esimerkiksi purkamalla kiikareista kaksi porroprismaa ja painamalla niiden pinnat tiukasti toisiaan vasten ja katsomalla paketin läpi. Välillä joutuu painamaan aika kovaa, että saa kaiken ilman pois välistä. Toinen tavallinen esimerkki on diafilmin länttääminen skannerin lasilevyä vasten.