Newtoncollimatie: schetsen

Uit Astrowiki
Ga naar: navigatie, zoeken

Startstand[bewerken]

De hoofdspiegel staat hier recht in de buis. Zijn optische as (en reflectie) zijn in het blauw aangeduid.

De vangspiegel is groen.

De oculairhouder is zwart (en haaks op de niet afgebeelde buis); de oculairhouderas is rood.

De figuur is een snede door het vlak waarin de oculairhouderas en het midden van beide spiegels loopt (omdat het over 2D-tekeningen gaat gaan we er even van uit dat dit alles allemaal inderdaad in een vlak ligt en blijft; bij een echte collimatieoefening hoeft dat niet zo te zijn).

Collim1.png

Stap 1: centreren van de vangspiegel onder de oculairhouder[bewerken]

De vangspiegel wordt naar voor geschoven tot hij gecentreerd lijkt onder de oculairhouder (dan is op de figuur de oculairhouderas de bissectrice van de lijnen die het brandpunt verbinden met de randen).

Merk op dat het echte midden van de vangspiegel (waar de optische as de vangspiegel raakt) niet gelijk is aan het schijnbare midden vanuit de oculairhouder gezien (waar de oculairhouder de vangspiegel raakt).

De optische as staat hier parallel met de oculairhouderas (het brandvlak is niet gekanteld), maar een oculair met hoge vergrotingen toont een voorwerp ver van de optische as verwijderd (met veel coma-aberratie in het beeld).

Stap 2 slaan we over; we veronderstellen dat de vangspiegel correct geroteerd staat (tot ik wat meer in 3D kan werken ;) ).

Collim2.png

Stap 3: kantelen van de vangspiegel[bewerken]

Nu kantelen we de vangspiegel tot de gereflecteerde oculairhouderas naar het midden van de hoofdspiegel wijst.

Aangezien we werken met een vangspiegel die niet de optimale afstand tot de oculairhouder heeft (maar ten opzichte van de hoofdspiegel en buis gecentreerd staat) wordt de hoek alpha groter dan 45°, en verschillend van de invalshoek beta van de optische as op de vangspiegel.

Merk op dat de collimatie nu nog slechter is: optische as en oculairhouderas zijn ten opzichte van mekaar gekanteld, en de optische as snijdt het brandvlak van de oculairs nog verder van de oculairhouderas.

De vangspiegel ziet er hier, door de invalshoek verschillend van 45°, lichtjes elliptisch uit (de vangspiegel wordt onder een heel lichtjes kleinere hoek vanuit het brandpunt gezien op de figuur, wat betekent dat die er in het echte leven langs de tube-as korter uitziet dan loodrecht op het vlak van de tekening).

we kunnen die vangspiegel er weer als perfect cirkelvormig uit laten zien door de vangspiegel wat verder van de oculairhouder te verplaatsen (in stap 4).

Hier kiezen we om het niet te doen, om te illustreren dat het de axiale collimatie niet compromitteert; het maakt alleen het volledig belicht veld elliptisch en wat kleiner.

Collim3.png

Stap 5: kantelen van de hoofdspiegel[bewerken]

We kantelen de hoofdspiegel tot de optische as hetzelfde punt raakt van de vangspiegel als de oculairhouderas.

Dan geldt alpha'=beta (door constructie).

En door reflectie geldt ook:

alpha=alpha'

beta'=beta.

dus geldt ook alpha=beta', wat betekent dat aan de andere kant van de vangspiegel de oculairhouderas en gereflecteerde optische as ook overlappen, en de optische as recht de oculairhouder intreedt.

Met een Cheshire-oculair of gebarlowde laser gebruikt met trouwens een andere methode met hetzelfde resultaat: die hulpmiddelen gaan een regeling forceren die de optische as en oculairhouderas laten snijden dicht bij het hulpmiddel. Zoals je kunt zien gaat dat precies dezelfde eindstand geven.

Collim4.png