Добро пожаловать на наш астрономический форум!
Надеемся, что здесь вы сможете получить толковые ответы на свои вопросы по любительской астрономии основанные на опыте и знаниях, а не на догадках, мифах и чтении Интернета по диагонали.
Если вы решили присоединиться к нам - придерживайтесь и Вы в своих ответах этих правил

Зоны особого внимания: ЧАВО (FAQ), Обзоры оборудования и Окуляры

Откуда берётся астигматизм?

Обсуждения всех аспектов любительских астрономических наблюдений: статей из ЧАВО и обзоров, инструментов и аксессуаров, астрономических объектов и событий, погоды и явлений...

Модератор: Ernest

Ответить
Аватара пользователя
Monoid
Сообщения: 41
Зарегистрирован: 18 окт 2009, 15:10

Откуда берётся астигматизм?

Сообщение Monoid » 08 дек 2009, 14:07

Я всегда думал, что астигматизм вызывается несимметричностью оптических поверхностей относительно центральной оси, будь-то из-за прогиба под действием силы тяжести или неправильной шлифовки, т.е. проблема астигматизма -- это проблема конструкции и качества. Но вот в ЧаВо в статье про "Кассегрены" написано, в частности, что у некоторых схем довольно большой астигматизм. И где-то я встречал упоминания, что при использовании паракорра с ОКШ-каким-то появляется астигматизм. Чем вызывается астигматизм в этом случае?
SW1309EQ2, БПЦ5 8x30 (made in USSR), доб 260мм и искатель НПЗ 8x50
Gentoo Linux (64bit), AMD Phenom Quad
Карта астрономов-любителей

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17946
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Откуда берётся астигматизм?

Сообщение Ernest » 08 дек 2009, 17:43

Monoid писал(а):Я всегда думал, что астигматизм вызывается несимметричностью оптических поверхностей относительно центральной оси
Точнее - оптической оси, которая есть у осесимметричной оптики.
будь-то из-за прогиба под действием силы тяжести или неправильной шлифовки, т.е. проблема астигматизма -- это проблема конструкции и качества
Ну да. Есть такая проблема. Например, при отражении светового пучка от неплоской диагонали появляется астигматизм - разность фокусов в плоскости отражения и поперек ее. Аналогичным образом и подобной же природы астигматизм от пережатия оптики - сжатая линза (зеркало) встречают световой пучок разными по кривизне своими сечениями и как следствие в одном сечение сила поверхности больше, в другом - меньше. Вот и опять - астигматическая разность в фокусировке.
Но вот в ЧаВо в статье про "Кассегрены" написано, в частности, что у некоторых схем довольно большой астигматизм. И где-то я встречал упоминания, что при использовании паракорра с ОКШ-каким-то появляется астигматизм. Чем вызывается астигматизм в этом случае?
Причины - те-же. Относительно наклонных световых пучков (тех, что идут не вдоль оптической оси) оптические поверхности расположены наклонно и имеют разную оптическую силу в меридиональной (которая проходит через оптическую ось) и саггитальной (перпендикулярной меридиану) плоскостях. Это и является причиной появления полевого астигматизма. На оси (в центре изображения) его, понятно дело нет - осевой пучок встречает оптические поверхности радиально симметричные его оси. А вот чем дальше от оптической оси - тем сильнее проявляется астигматизм, пропорционально квадрату расстояния от оси. Поэтому его и называют полевым (значение зависит от положения на поле зрения).

Почти вся сколь-нибудь широкоугольная оптика страдает от этой аберрации. Среди астрономической оптики это прежде всего окуляры, но также и рефракторы (включая "тонкие" апохроматы), ШК, Ричи-Кретьены. В меньшей степени Ньютоны и Клевцовы. Еще меньше - МК, Пецвали. Объективы исправленные на полевой астигматизм (а также сферическую и кому) называются анастигматами. Довольно часто объективы с большими полевыми аберрациями комплектуются компенсатором поля, главной задачей которого как правило и является исправление астигматизма (а так-же его вечного спутника - кривизны поля зрения).

Аватара пользователя
Monoid
Сообщения: 41
Зарегистрирован: 18 окт 2009, 15:10

Re: Откуда берётся астигматизм?

Сообщение Monoid » 09 дек 2009, 19:07

Ernest писал(а): Причины - те-же. Относительно наклонных световых пучков (тех, что идут не вдоль оптической оси) оптические поверхности расположены наклонно и имеют разную оптическую силу в меридиональной (которая проходит через оптическую ось) и саггитальной (перпендикулярной меридиану) плоскостях. Это и является причиной появления полевого астигматизма. На оси (в центре изображения) его, понятно дело нет - осевой пучок встречает оптические поверхности радиально симметричные его оси. А вот чем дальше от оптической оси - тем сильнее проявляется астигматизм, пропорционально квадрату расстояния от оси. Поэтому его и называют полевым (значение зависит от положения на поле зрения).
Спасибо!

Тогда мне не понятно, чем это отличается от комы у "ньютонов" :)
SW1309EQ2, БПЦ5 8x30 (made in USSR), доб 260мм и искатель НПЗ 8x50
Gentoo Linux (64bit), AMD Phenom Quad
Карта астрономов-любителей

Zlyden

Re: Откуда берётся астигматизм?

Сообщение Zlyden » 09 дек 2009, 20:59

"Кома одна из пяти монохроматических Зейделевых аберраций 3-го порядка. Она является проявлением неравенства увеличения для разных кольцевых зон апертуры объектива или его неизопланатизма. То есть центральная зона апертуры объектива работает как бы с одним увеличением (масштабом изображения), а краевая зона с другим" - FAQ он же ЧАВО viewtopic.php?f=19&t=123 :D

Аватара пользователя
Monoid
Сообщения: 41
Зарегистрирован: 18 окт 2009, 15:10

Re: Откуда берётся астигматизм?

Сообщение Monoid » 09 дек 2009, 21:53

Перечитав процитированый мною ответ Эрнеста и цитату Злыдня, я, кажется, начал понимать :)
SW1309EQ2, БПЦ5 8x30 (made in USSR), доб 260мм и искатель НПЗ 8x50
Gentoo Linux (64bit), AMD Phenom Quad
Карта астрономов-любителей

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17946
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Откуда берётся астигматизм?

Сообщение Ernest » 10 дек 2009, 09:48

Разница между различными аберрациями в общем-то только в том, какие степени полинома описывают разложения деформации волнового фронта светового пучка по радиусу и азимуту апертуры этого пучка.

Скажем, расфокусировка (проявляется как в виде собственно расфокусировки, так и при кривизне поля зрения) - это нулевая степень по азимуту (не менятеся) и вторая (квадратичная) по радиусу - форма деформации напоминает чашку.

Смещение изображения от своего законного места (проявляется во время фотографии, когда изображение смещается от одной позиции из-за ошибок гидирования, воздушной болтанки, так и в виде дисторсии) - первая степень (линейная зависимость) и по радиусу, и по азимуту - выглядит просто как наклон волнового фронта.

Деформация волнового фронта называемая сферической третьего порядка это четвертая степень полинома по радиусу и нулевая по азимуту - деформация напоминает мексиканское сомбреро.

Деформация волнового фронта при котором радиальное направление описывается кубической параболой, а азимутальное линейным членом мы называем комой, а деформация волнового фронта выглядит как сочетание выпуклости в одной части зрачка и вогнутости - в другой.

А седловидная деформация - квадратичная и по радиусу, и по азимуту это знакомый нам астигматизм.

См. рисунок
polynomes.JPG
Так что разные аберрации это просто - разные типы степенных полиномов в деформации волнового фронта. При прохождении произвольным (не центрированным) световым пучком серии центрированных оптических поверхностей световой фронт перестает быть строго сферическим и его деформация (отступление от ближайшей сферы) разлагается на сумму перечисленные выше элементарных деформаций взятых с соотв. множителем. Эти множители и являются числовым выражением аберраций (волновые коэффициенты). Есть, хотя и реже встречаются, также аберрации более высоких порядков: сферическая аберрация 5-го порядка, трехлепестковый астигматизм (третья степень разложения по азимуту), кома 5-го порядка, комо-астигматизм и т.д. Как правило, в первую очередь при деформациях волнового фронта в оптических системах возникают искажения низких порядков. Аберрации в чистом виде довольно редки, это: сферическая аберрация 3-го порядка от сферического зеркала, кома на поле Ньютона, кривизна изображения камеры Шмидта и т.п. немногие примеры.

Аватара пользователя
Monoid
Сообщения: 41
Зарегистрирован: 18 окт 2009, 15:10

Re: Откуда берётся астигматизм?

Сообщение Monoid » 14 дек 2009, 12:01

Спасибо, Ernest!
SW1309EQ2, БПЦ5 8x30 (made in USSR), доб 260мм и искатель НПЗ 8x50
Gentoo Linux (64bit), AMD Phenom Quad
Карта астрономов-любителей


Аватара пользователя
Monoid
Сообщения: 41
Зарегистрирован: 18 окт 2009, 15:10

Re: Откуда берётся астигматизм?

Сообщение Monoid » 15 авг 2010, 07:38

Вопрос был про полевой астигматизм, с обычным всё понятно и без вашей ссылки...
SW1309EQ2, БПЦ5 8x30 (made in USSR), доб 260мм и искатель НПЗ 8x50
Gentoo Linux (64bit), AMD Phenom Quad
Карта астрономов-любителей

Еретик
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 28 сен 2010, 12:34

Re: Откуда берётся астигматизм?

Сообщение Еретик » 03 окт 2010, 22:23

А есть способ вычислить, что является источником астигматизма, главное зеркало, диагональное, окуляр или собственный глаз?

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17946
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Откуда берётся астигматизм?

Сообщение Ernest » 04 окт 2010, 07:50

Если Вы про астигматизм в центре поля зрения, то тут все просто.
Глаз вносит тем больший астигматизм, чем меньше увеличение - если при повышении увеличения видимые проявления астигматизма растут, то за него ответственна оптика телескопа. Диагональ, как правило, вносит астигматизм ориентированный вдоль осей вторичного зеркала. К тому же, если ориентация астигматизма не меняется при проворачивании главного зеркала в оправе (с шагом 45 градусов), то, очевидно, дело во вторичном зеркале.

Еретик
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 28 сен 2010, 12:34

Re: Откуда берётся астигматизм?

Сообщение Еретик » 04 окт 2010, 13:19

Спасибо. У меня с окуляром 10 астигматизма нет. А с окуляром 25 есть. Глаза, видимо. Ну, впрочем, это я уже давно подозревал.

Ответить