calidad espejo primario

[Polaris]

Alex, vamos a ver si me aclaro. La calidad de un espejo depende de su coeficiente de reflexion. Hasta ahi lo entiendo.
Pero si el pulido del espejo no es lo que determina este coeficiente, entonces ¿en que se basan para hacer buenos espejos fabricantes de primera linea, como Takahashi, Intes-Micro, Orion Optics, Questar, Lomo, .....? Lo digo porque tenia entendido que la calidad de los espejos dependia de su material, diseño y pulido.

[Alcor]

La calidad del pulido no lo es todo, tambien esta el que no tenga astigmatismo, borde rebatido, esfericidad, o sea, que la forma del tallado sea la idonea.

Yo la verdad es que de lo que ha explicado alex de las interfaces no he entendido ni papa. El tema de la suciedad, por ejemplo, disminuye la luminosidad, no la calidad, la imagen sera igual de buena pero un poco menos brillante

[Arbacia]

Alcor, no es más que el espesor de la capa reflectante desde sus picos a sus valles (y los recubrimientos). En esa superficie se producen fenomenos de interferencia entre la luz incidente y la reflejada. Si juegas con deteminados espesores de 1/4 de la longitud de ónda (o de sus multiplos) de la luz incidente haces que las interferencias refuercen la señal reflejada y no hay pérdidas. Problema de base: la luz no es monocromática. Esa tontería hace que el 1/4 o 1/64 de longitud de onda (verde? rojo? violeta?) sea poco relevante.

Es importante que las asperezas no se noten al tacto...

[Alcor]

O sea que cuando te venden un espejo de 1/6 de onda, o 1/10 de onda, no te estan diciendo nada realmente, no?

[Alex]

Polaris, asi es, no estas en una creencia equivocada. Mi post no tiene otro interés, mas que en esclarecer un concepto que me parece que se maneja un poco alegremente: Decir que un espejo pulido a 1/10 es mejor que uno pulido a 1/8, es un error de concepto. La onda incidente que encuentra un pulido de 1/8 de su longitud, dará una onda reflejada muy intensa, por la razon que expuse, mientras que si encuentra un pulido de 1/10, no lo hará tanto, porque la interferencia inherente a la reflexión será destructiva, porque el espesor no es un multiplo entero de 1/4, y la onda reflejada tendrá una menor intensidad.

Un espejo, para que sea un espejo bueno, ha de satisfacer al menos una corrección de 1/4 de onda, todo lo que no llegue a esta cota, será un espejo como los del cuarto de baño. Pero todo espejo que para una lonitud de onda determinada, presente un espesor en la interfaz de 1/4 o un multiplo entero 1/8, 1/16... reflejara la onda con la misma intensidad, que además sera con la maxima intensidad, mientras que si el pulido que encuentra, no se corresponde con estas cotas, la onda reflejada producirá una interferencia con un cierto desfase, por lo que sera una onda disminuida en su intensidad. Tan solo pretendia, matizar este importante concepto del pulido de un espejo, y ahora se me ocurre, que por ejemplo la menor longitud de onda visible es de aprox. 400 nm. por lo que 1/4 de esta onda daria un espesor de 100 nm. si la mas grande es de 700 nm. por ejemplo, el pulido de 100 nm. seria, para esa onda de 1/7, y esto que nos dice? pues que un espejo con un pulido de 1/8, garantiza que todas las longitudes de onda de visible, se encuentran un pulido superior a 1/4, que sería el optimo, aunque no todas, se las van a encontrar en un multiplo exacto

Hay espejos de 1/32? yo no lo sé, pero si los hubiese, yo preguntaría y para que lo quieres? Solo habria un motivo, y es que queramos hacer reflejar ondas mas alla del violeta, que para investigación espectroscopica estaría bien, pero para un telescopio para mirar,no es nada util (cierto que tampoco estorba) Un pulido de 1/32 de la onda estandard de 555 nm.es algo mas de 17 nm!! (yo todavia no se como se iba a pulir una superficie a ese nivel) y para que quiero yo ese pulido? pues para reflejar correctamente una onda de unos 69 nm.! (1/4 de 69 = 17) que poco menos es un rayoX,!! porque las longitudes del visible las reflejara igual, que uno de 1/8!!

Tambien esta la calidad de la base del espejo, como algo fundamental. Piensa en el grosor de esta capa (que en la mayoria de los casos es de un material dielectrico que va encima de la base), y piensa que un material de esa base, con un indice de dilatacion/contracción alto, simplemente con las variaciones de temperatura entre el dia y la noche, puede ocasionar estiramientos en la capa y todo el pulido se va al traste. Pero piensa ademas, que el polvo y particulas que se depositan en los espejos, tambien disminuyen la intensidad de las ondas reflejadas..... Y piensa que hace unos 20 años, los espejos, los hacia el cristalero! y se aluminizaban o se plateaban, al mas puro estilo artesano y no pasaba nada. Entonces se plateaba un espejo y obtenias un 85% de intensidad y tan contentos!! hoy en dia con una pelicula delgada de un espesor homogeneo controlado perfectamente de 1/4 de onda, ese mismo espejo,incluso un vidrio común, refleja mas de un 95% de la intensidad de la luz incidente.

En cuanto a lo del diseño, casi todos son esfericos o parabolicos o hiperbolicos, lo importante es que sean muy precisos en la forma, cosa que es mas de tecnología de producción: formas precisas y centrados micrometricamente y esto esta claro que requiere tecnología de precisión y las marcas que dices, esto si que lo hacen bien!

Pero repito, que mi intencion solo era darle la importancia real, y no mas, que tiene el pulido, o por lo menos que no sea un comecocos...

[eclipse]

Hola Alex.

Una duda que tengo, yo tenia ententido que por el proceso que se utiliza para aplicar los recubrimientos y tratamientos, podemos controlar el espesor de la capa pero esta es homogenea, no podemos poner en una parte mas y en otra menos.

Por lo tanto el pulido de esta capa deberia de ser el mismo que el de la base ( el vidrio que esta debajo ) ¿no es asi?.

un saludo.

[Akfak]

Hola…

Imaginemos un vidrio pulido deficientemente al que le aplicamos el mejor tratamiento reflectante que el ser humano haya concebido, tratamiento este capaz de ser depositado exactamente con el mismo espesor por toda la superficie del pulido del espejo. Imaginemos también que este tratamiento es capaz de reflejar la totalidad de la luz incidente, tendremos pues un espejo deficientemente pulido con un maravilloso tratamiento.

Las imágenes que este espejo puede llegar a ofrecer serían deficientes, la base sobre la que el recubrimiento esta depositado no es la idónea y gran parte de los rayos reflejados no se dirigen al lugar adecuado.

Un buen espejo nace de un correcto pulido, no de un peor o mejor tratamiento de su superficie. Alcanzar en el pulido la forma perfecta es virtualmente imposible. Lógicamente un correcto tratamiento que mantenga el mismo espesor sobre toda la superficie lo que hará será, además de reflejar la luz, mantener la forma del pulido en toda la superficie.

En este caso tendremos la mayoría de la luz reflejada ubicada en el lugar idóneo, el start test así nos lo demostrará sin la menor duda. Un espejo de 1/8 será siempre mejor que un espejo de ¼ a igualdad de tratamiento. Es evidente que un tratamiento defectuoso “rompe” la forma del pulido y la cosa cambia.

Un buen espejo testeado como Dios manda a 1/8 es un espejo soberbio, alcanzar el umbral del 1/10 es extraordinariamente complicado.

A grandes rasgos así es como yo entiendo este asunto…

Un saludo.

[Alcor]

Entonces, hay marcas que dan a elegir la calidad de pulido, con intes y otras marcas de prestigio, entre 1/6, 1/8, 1/10... cada cual mas caro y supuestamente mejor que el anterior. Segun lo expuesto, el pulido de 1/8 es mejor que le de 1/4, pero los de 1/6 y 1/10 son peores a pesar de ser mas caros?

No sera que a la par que un pulido mejor, nos estan vendiendo una mayor correccion de las aberraciones? Es decir, ademas de un mejor pulido un mejor tallado de la forma del espejo? Suponiendo la honradez del fabricante, por supuesto,

[Alex]

Alcor

Segun lo expuesto, el pulido de 1/8 es mejor que le de 1/4, pero los de 1/6 y 1/10 son peores a pesar de ser mas caros?

Antes de nada, manifestar, en general, mi total acuerdo con el post de Akfak del que resalto, lo que para mi es lo mas importante de un espejo, que son dos cosas fundamentales: homogeneidad de la superficie, tanto en la forma, como en el pulido (o sea, si es esferico, ha de ser esferico en cada diferencial de su superficie, y si no esta perfectamente pulido, dificilmente la capa reflectante va corregir a una fraccion de onda tan pequeña) y segundo, la capa reflectante debe reflejar o devolver, la mayor intensidad de luz posible. Asi tendremos,por un lado imagenes no deformadas (nos lo da la forma perfecta del espejo, o mejor de la base) y por otro, tendremos una imagen perfectamente iluminada y con la mayor resolución (esto nos lo da el recubrimiento o la superficie reflectante del espejo). Tambien un correcto montaje o alineación de los espejos con el eje optico es casi mas importante que lo anterior... pero esto, supongo, que ya se supone.

Alcor, tu pregunta es muy "sibilina" y el tema este precisamente lo expuse para que conocer mejor como funcionan las ondas reflejadas, sin mas pretensiones, y me parece que me cuesta expresarme correctamente, pero lo voy a intentar a ver como queda.

1.- Cuando se dice que un espejo esta corregido a 1/x de longitud de onda, evidentemente, se esta refieriendo a una sola onda, de una muy concreta longitud (normalmente se suele referir a la onda verde de 555 nm. de longitud), las demas ondas que componen la luz, no estarán a 1/x, porque tienen una longitud de onda diferente, estarán muy cerca, pero no estarán a 1/x. Si te parece vamos a centrarnos unicamente en esta onda de 555 nm. tal como es normal en optica; las demás las vamosa ignorar.

2.- Cualquier espejo, incluidos los del cuarto de baño y los de los 20 duros, reflejan una imagen que nos parece bien iluminada (vamos a dejar de lado si la imagen esta deformada o no) o por lo menos nos miramos y no decimos, joder que espejo mas malo!... quiero decir con esto que cualquier taller puede platearnos o aluminizarnos el espejo de nuestro newton, mas o menos correctamente, como lo han hecho durante muchos años. El problema único que se planteaba, era evitar la abosrcion mediante capas "muy finas" ya que una capa de cualquier metal absorbe la luz, de forma exponencial a su espesor.

3.- Cuando se desarrolla la optica, se llega a determinar que un espejo reflejará la máxima intensidad cuando el espesor es de 1/4 de onda incidente, o un multiplo entero (m= 1,2,3, ... ), es decir 1/4, 1/8, 1/12, 1/16, 1/20 .... y te dicen que con esos espesores (con cualquiera de ellos) la onda reflejada va interferir de forma constructiva y por tanto no se va a destruir ni va a disminuir su intensidad. Entonces, te da igual un espejo con un pulido de 1/4 que uno de 1/16, puesto que con ambos se producirá una interferencia constructiva, de la onda que estamos viendo.

4.- Por contra, si un espjo esta pulido a 1/13 de la longitud de onda del rayo de 555 nm., esta onda producirá una interferencia destructiva, y eso quiere decir que estará desfasada, aunque sea muy poco, y en este caso la luz reflejada, pierde intensidad (no se cuanta, pero pierde). Entonces es mejor tener un espejo pulido a 1/8 que a 1/13.

5.- Hay que tener en cuenta que nos estamos refiriendo a una sola onda, y esto es lo que quizas nos descoloque un poco. El espectro visible es una superposicion de ondas monocromaticas de diferentes longitudes de onda por lo que un espejo que este corregido a 1/4 de onda del verde 555 nm. quiere decir que tiene un espesor de 138,75 nm. y por tanto la longitud de onda la va a reflejar de p..a madre, pero por ejemplo la onda de longitud 400 nm. que estara por el azul, no la va a reflejar con igual intensidad, ya que el espejo esta a 138,75 nm. y la onda azul tiene una l.o. de 400, con lo que el espejo estara corregido para el azul en 1/3 lammbda (aprox). ¿Que pasa con ese rayo, pues que va a interferir destructivamente y va a perder intensidad, pero es que además va a ocasionar perdidas de intensidad por absorción, ya que ni siquiera llega al minimo de 1/4 lammbda, es decir la capa es demasiado gruesa para esa onda azul (pero algo si que la reflejara). Este ejemplo, nos dice que un espejo de 1/4 es realmente un espejo no muy bueno, ya que para ciertas longitudes de onda, no cumple el 1/4 minimo requerido, aunque si lo haga para el rayo de 555 nm. y que el fabricante ya lo ha puesto en la publicidad... ¡y no nos esta engañando!

6.- Continuando con esta dinamica podemos elegir el espejo óptimo. Si los rayos extremos del visible, son: 390 nm y 760 nm. y tomamos como referencia el rayo central de 550 nm. tendriamos que un pulido de 1/8, seria de 68,75 nm. (68,75/550 = 0.125 =1/8 ). Esta correccion nos daria para el rayo extremo de 390 nm. una fracción de 1/6 y para el otro extremo, de 1/11, es decir, todo el visible supera el minimo de 1/4, y ninguno supera 1/11, por tanto un espejo corregido a 1/8 de la onda de 550 nm. (que es el que se anuncia) recoge perfectamente todo el visible. ¿para que queremos discutir si un espejo corregido a 1/10 es mejor o peor o que es excepcional?... da iguales resultados para el visible, que uno de 1/8, y además, son resultados excepcionales en cuanto a intensidad de las ondas reflejadas. En este sentido, te diría que si un espejo a 1/10 es mas caro que uno 1/8, pues yo eligiria el de 1/8. Sinembargo, eligiria el de 1/6 antes que el de 1/4 por la razon anteriormente vista. Espejos superiores, sinceramente no caigo en ninguna razón para comprarlo...

7.- Otros usos, muy especializados, distintos a la observación, podrian requerir espejos (de aluminio para el ultravioleta y de oro para los infrarrojos) de mayor corrección, pero para estudios del espectro electromagnetico, y con aparatos fotograficos adecuados, que sean capaces de registrar estas frecuencias, fuera del visible.

Otra cosa es que nos digan que un espejo esta pulido a 1/8 y que en realidad este a 1/3, porque además cuando miras por él no lo vas a averiguar y te lo vas a tragar como un sapo... Seguramente las marcas mas chapuzas, te anuncien 1/10 para espejos que realmente estan a 1/8, porque es que, ademas, no vas a distinguir la diferencia, casi de ninguna manera, .... porque son iguales.

Las aberraciones, son desviaciones de la imagen ideal teorica, calculadas por la óptica geometrica, considerando un espejo o una lente ideal, sin tener en cuenta la iluminacion, solo los rayos. La aberracion se dara igual, salvo que mas o menos iluminada. Las aberraciones no seran mayores o menores por el tamaño del pulido, siempre que éste sea uniforme, porque si no, afectaria a la forma del espejo, por lo que puedes tener un espejo a 1/30 con aberraciones... ¡pero tranquilamente! Es mas, es que las tienes... aunque el espejo sea ideal.

[Polaris]

Una cosa, imaginemos que alguien estuviera interesasado en los dobson y fuese a comprarse, por ejemplo, un Orion Optics de 350 mm.
Los precios en un distribuidor español son:
-Pulido 1/4 pv : 2300 €
-Pulido 1/6 pv : 2480 €
-Pulido 1/8 pv : 2950 €
-Pulido 1/10 pv: 3370 €
Me imagino que algo habra para que alguien pague mas de 1000 € de diferencia entre 1/4 y 1/10 pv, que supone casi un 50% mas del valor total, no del espejo, sino del telescopio entero.
Lo digo porque si en una buena noche no es distinguible la diferencia ni siquiera para un observador bien entrenado, entonces estariamos hablando de que quien paga 1/10 pv es por pura ignorancia.
Y yo no creo que el comprador de semejante telescopio no sepa, en general, lo que compra.