От чего этот окуляр и как вычеслить фокусное расстояние обьектива

[SGS_67]

Сообщение от Ernest

Как ни странно, но именно получив и измерив размер изображение окна, легче всего получить значение фокусного расстояния объектива (окуляра и проч. не слишком длиннофокусной оптики).

Всё-таки такой способ может оказаться не очень удобным для многих "астрономических" объективов, особенно установленных в трубу...

[Вася Батарейкин]

судя по виду очень походит на РО-109 и его клоны. 50/1.2

[Ernest]

Сообщение от SGS_67

С Солнцем проще. Потому, что оно - далеко...

Ну, проще, так проще.... Но нельзя-ли изложить метод измерения фокусного расстояния сложной оптики (Кассегрена, многолинзового объектива и т.п.) по Солнцу в подробностях?

[SGS_67]

Давайте попробуем.
Для начала, поставим условие, что вся оптика стоит в трубе с фокусером, и разбирать её не хочется (наиболее сложный вариант).
Предположим также, что главный фокус оптической системы лежит внутри неё (это не влияет на общность, а только усложняет условия).
Также предположим, что величина светового потока от Солнца не опасна для оптики и не мешает измерениям.
И, наконец, предположим, что диаметр полевой диафрагмы достаточен для того, чтобы избежать какого-либо виньетирования на выходе системы.
Теперь предлагаемое решение.
1. Измеряем диаметр d светового кружка от Солнца на срезе фокусера.
2. Измеряем расстояние от среза фокусера L, на котором диаметр светового кружка от Солнца будет равен диаметру входного зрачка (апертурной диафрагмы) D.
Эти действия можно проводить при помощи обычной миллиметровки, благо яркость Солнца достаточна даже для измерения на просвет.
3. Фокусное расстояние определяем по формуле, полученной путём нехитрых преобразований:
F=L/(1-d/D).
Если не хочется относить экран далеко, формУлу можно обобщить для любой разности расстояний, однако, думаю, идея понятна.
Собственно, это всё.

Основным фактором, влияющим на точность определения фокусного расстояния таким способом, будет погрешность измерения диаметров вследствие конечных размеров Солнца, но для большинства практических целей её будет вполне достаточно.

ЗЫ. Если где ошибся, поправьте, пожалуйста.

[Ernest]

Сообщение от SGS_67

...3. Фокусное расстояние определяем по формуле, полученной путём нехитрых преобразований: F=L/(1-d/D).

Преобразования действительно нехитрые, но Вы в них немного запутались, не учтя того, что на удвоенном фокусном расстоянии и диск Солнца (составляющий прибавку к диаметру пятна) будет двое больше.

Но метод выглядит очень неплохо - браво-браво!

Его можно обобщить. Зачем-же добиваться расфокусированного пятна размером именно с входную апертуру, можно измерить его диаметр на любом удобном расстоянии, тогда формула получится немногим сложнее:

f' = L*(D+d)/(D'-d),

где
L - расстояние вдоль оптической оси от точки фокуса до плоскости измерения диаметра расфокусированного пятна,
D - апертура инструмента,
d - диаметр диска Солнца в фокусе,
D' - диаметр расфокусированного пятна на расстоянии L от фокуса.

Метод вполне пригоден для телескопов, хотя и неуниверсален (в отличие от измерения по увеличению), так как предполагает знание D. А ведь у некоторых оптических узлов (окуляры) апертурной диафрагмы просто нет. А в других - получение значения входной апертуры совсем нетривиальная задача (диафрагма внутри или есть сомнения в истинности заявленной производителем апертуры). Ну и наконец метод имеет методическую ошибку связанную с наличием сферической и/или хроматической аберрации.

Кстати, если в наличие есть окуляр с точно измеренным диаметром полевой диафрагмы, то фокусное расстояние объектива телескопа, куда он вставлен, нетрудно определить по полному времени прохождения светила (звезды) от края до края через центр поля зрения. Измерение надо производить при остановленном часовике монтировки и по звезде с известным склонением. Формулу попробуйте вывести сами...

[SGS_67]

Сообщение от Ernest

Преобразования действительно нехитрые, но Вы в них немного запутались, не учтя того, что на удвоенном фокусном расстоянии и диск Солнца (составляющий прибавку к диаметру пятна) будет двое больше.

Почему же запутался, не поясните?
По-моему, вопрос лишь в том, как измерять диаметр пятна.

Сообщение от Ernest

Его можно обобщить. Зачем-же добиваться расфокусированного пятна размером именно с входную апертуру, можно измерить его диаметр на любом удобном расстоянии, тогда формула получится немногим сложнее:
f' = L*(D+d)/(D'-d),

Ну да, я и написал об этом в предыдущем посте.
Просто хотелось предоставить честь финального обобщения кому-либо из посетителей форума.
Однако, Вы не совсем правильно меня поняли. Диаметр изображения Солнца в заднем фокусе измерять _не обязательно_, в этом вся прелесть. Потому, как до фокуса не всегда легко добраться.
Достаточно измерить диаметры кружков d и D' для двух положений экранов _за_ фокусом - моя формула всё равно останется верной.
Кстати, в обобщённом виде её лучше записать так:

F=LD/(D'-d),

потому, что угловой размер Солнца очень уж большой роли не сыграет, если, конечно мы "правильно" будем измерять диаметры световых кружков. А Ваша формула в общем случае становится неверной.

ЗЫ. На угловые размеры Солнца (благо, они известны), также можно сделать поправку, если измерять диаметры пятен так, как Вы предлагаете, т.е., по самым краям. Однако, это несколько усложнит формУлу.

Сообщение от Ernest

Метод вполне пригоден для телескопов, хотя и неуниверсален (в отличие от измерения по увеличению), так как предполагает знание D. А ведь у некоторых оптических узлов (окуляры) апертурной диафрагмы просто нет. А в других - получение значения входной апертуры совсем нетривиальная задача (диафрагма внутри или есть сомнения в истинности заявленной производителем апертуры).

Мне казалось, что речь шла именно об астрономических объективах, так что предлагаю оставить попытки объять необъятное. А для них определение апертуры не представляет большого труда.
Если есть интерес, методику определения входного зрачка для объективов иного назначения можно, конечно, и обсудить. Именно зрачка, а не апертурной диафрагмы - они совпадают, как правило, только в астрономических приборах.

Сообщение от Ernest

...Ну и наконец метод имеет методическую ошибку связанную с наличием сферической и/или хроматической аберрации.

Вау! От Вас ли я это слышу?
Давайте попробуем оценить погрешность измерения, вносимую этими факторами, хоть бы для простейшего двухлинзового объектива-ахромата с типовым отн. фокусом. И убедиться, что этих блох ловить не надо - другие погрешности будут гораздо больше.
Кроме того, фокусное расстояние - понятие условное. В системе, отягощённой аберрациями, строго говоря, его _вообще_ не существует.
Речь идёт лишь о некой практической величине, достаточной для приблизительного расчёта оптических и геометрических свойств системы.

Сообщение от Ernest

...Кстати, если в наличие есть окуляр с точно измеренным диаметром полевой диафрагмы, то фокусное расстояние объектива телескопа, куда он вставлен, нетрудно определить по полному времени прохождения светила (звезды) от края до края через центр поля зрения.

Это предложение представляется не слишком интересным, т.к. подразумевает наличие точечного источника на бесконечности, угломерного прибора и окуляра с, вообще говоря, неизвестными свойствами. Более того, даже вряд ли применимым практически.

Сообщение от Ernest

...Измерение надо производить при остановленном часовике монтировки и по звезде с известным склонением. Формулу попробуйте вывести сами...

Простите, но так не пойдёт.
Сказав "А", нужно уметь говорить и "Б", уважаемый Эрнест.
Я готов лишь с большим удовольствием подключиться к обсуждению и/или критике формулы в частности и предлагаемого Вами метода в целом. Ибо нахожу его гораздо менее пригодным для практических целей, если пригодным вообще. Но, может, я что-то не так понял, и Вы могли бы конкретизировать?

PS. Вот графическое пояснение к предложенному выше методу: