Centro óptico real de un espejo

ar-pharazon
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Centro óptico real de un espejo

Mensajepor ar-pharazon » 23 Abr 2015, 01:31

Hola a todos.

Hace un tiempo que le vengo dando vueltas a una idea, y me gustaría alguien con más experiencia me ayudara con este tema. A ver si lo explico bien y clarito...

Un detalle importante de cara a la colimación de un telescopio por los procedimientos que conozco es la determinación de centro óptico del espejo principal. Siempre se da por sentado que ese centro es el punto que está en la mitad del espejo. Pero, ¿y si no es exactamente así? Entiendo que lo importante es el centro óptico, pero ¿cómo puedo estar seguro de que el punto que está en el centro geométrico es exactamente el centro óptico también?

¿Cómo se puede averiguar el centro óptico real de un espejo parabólico? Es decir, en punto de la superficie que es atravesado por su eje de simetría. En el caso de un espejo esférico, no hay problema, pero, ¿habéis notado en algún espejo si ese centro óptico NO coincide con el centro geométrico del espejo (asumiendo que éste es perfectamente circular)?

Entiendo que lo normal y deseable es que sí coincidan ambos "centros", pero puedo imaginar que no sea así por algún tipo de defecto a la hora de tallar y pulir el espejo y que el espejo esté realmente descentrado, aunque sea muy poco. Por tanto, si nos basamos en ese punto para hacer la colimación, nunca lo conseguiremos realmente.

Saludos.

Jesús.

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MaximoSuarez
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Re: Centro óptico real de un espejo

Mensajepor MaximoSuarez » 23 Abr 2015, 09:07

A mi se me ocurre a bote pronto de forma práctica.

Quitando el secundario y apuntando al Sol con cuidadito lo que tengas delante, el punto que se genera en el foco o el centro del circulo antes o después de él (más seguro). debería coincidir con el eje óptico. El apuntado al Sol debería ser preciso, dejando el telescopio estacionado la noche anterior por ejemplo o buscador muy bien alineado.

Un test de Ronchi, los arcos deben apuntar al centro del espejo, mediante imágenes se podrá estudiar su centro o un Foucault también, en este enlace hay varios programas para ello
http://www.atm-workshop.com/ronchi-test.html

Ahora que, yo confío en que los procesos de mecanizado hoy día son capaces de hacer un espejo bien circular y el parabolizado correcto, mayor error vas a tener marcando y colocando manualmente el punto central que la baja precisión del tallado.

Saludos
Máximo Suárez

ar-pharazon
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Re: Centro óptico real de un espejo

Mensajepor ar-pharazon » 23 Abr 2015, 15:25

Gracias Máximo.

No veo la forma de hacer eso que planteas de forma sencilla. Al menos, con los medios de que dispongo y teniendo en cuenta que se trata de un espejo de 56 cm y más de 2,5 m de focal.

Por lo que he leído aquí:

http://www.catseyecollimation.com/pensack.pdf

la toleracia máxima de colimación es de menos de 1 mm para un telescopio de f/<6. Eso es poquísimo. Estoy casi seguro de que, a poco que el error de centrado óptico respecto al centro geométrico sea igual a éste o mayor, será casi imposible hacer un colimado correcto. Y no me parece tan improbable que así sea.

Me imagino que lo mejor es colimar con estrellas a muy alto aumento para usar los anillos de difracción de Airy (no los de Fresnel, que son con la estrella desenfocada). Pero con semejante diámetro y aumento óptimo (x1000 a x2000), nunca he disfrutado, ni creo que lo haga, de una turbulencia que lo permita.

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MaximoSuarez
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Re: Centro óptico real de un espejo

Mensajepor MaximoSuarez » 23 Abr 2015, 18:22

Pensaba que hablabas de un telescopio para "mortales", 56cm!!.

Si no puedes colocarlo en una montura y hacer lo del Sol, igual una luz potente te sirva. Pero creo que lo suyo sería hacerle pruebas ópticas Ronchi o Foucault, si la duda te corroe sobre si el mínimo de la parábola coincide con el centro geométrico del espejo, a mi nunca se me hubiera ocurrido llegar a ese punto de desconfianza de mis espejos.

La tolerancia es baja a la hora de colimar y se descuida muchas veces el centrado del primario respecto a su celda y ésta respecto al tubo para que el eje óptico coincida con el eje del tubo y así poner el enfocador perpendicular al tubo como mandan los cánones y el offset del secundario sea el correcto.

Son dos problemas diferentes, el segundo está harto discutido y con un buen calibrador y paciencia se colima un telescopio en casa a falta de usar muchos aumentos y afinar después un pelín, el primer problema que planteas no tanto, quizá algún experto en construcción de espejos te sepa ayudar mejor.

ar-pharazon
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Re: Centro óptico real de un espejo

Mensajepor ar-pharazon » 23 Abr 2015, 21:21

MaximoSuarez escribió:La tolerancia es baja a la hora de colimar y se descuida muchas veces el centrado del primario respecto a su celda y ésta respecto al tubo para que el eje óptico coincida con el eje del tubo y así poner el enfocador perpendicular al tubo como mandan los cánones y el offset del secundario sea el correcto.

Son dos problemas diferentes, el segundo está harto discutido y con un buen calibrador y paciencia se colima un telescopio en casa a falta de usar muchos aumentos y afinar después un pelín, el primer problema que planteas no tanto, quizá algún experto en construcción de espejos te sepa ayudar mejor.


Eso es, Máximo. En cuanto al centrado del primario respecto a su celda, y de ésta respecto al tubo, y de la perpendicularidad del enfocador respecto al tubo, no he visto telescopios que permitan un ajuste fino de dichas posiciones. Cuando hablamos de colimado, se sobreentiende que todo lo anterior ya está bien como viene de fábrica y lo único que hacemos es hacer pequeñas correcciones en la inclinación del primario, así como en la orientación e inclinación del secundario. Pero en muchos casos, sobre todo en telescopios de construcción más casera, lo primero puede no cumplirse, con lo que el proceso de colimado se complica. Y en un espejo tan grande, me resulta muy fácil pensar que también el descentrado del centro óptico respecto al geométrico sea bastante mayor que la tolerancia de descolimación permitida para su f/ (del orden de una fracción de mm). Quería saber si hay algún método relativamente sencillo de dar con el centro óptico real.

Exagerando mucho la situación, puedo imaginar un telescopio perfectamente colimado (ejes del ocular y del primario coincidentes) que sin embargo no muestre imágenes concéntricas al desenfocar (sí al enfocar a alto aumento). Pero claro, la mayoría de los métodos de colimación se basan en círculos concéntricos de las imágenes de estrellas desenfocadas o de los propios espejos con respecto al borde del campo del portaocular. Cuando se trata de un error grande, es fácil de apreciar. Pero si es algo más sutil como lo que indico, es muy difícil de determinar visualmente o incluso fotográficamente con una cámara de vídeo por ejemplo. Y la mayoría de las ocasiones, por la turbulencia, es imposible trabajar a los aumentos adecuados para evaluar la colimación sobre la imagen enfocada de una estrella.

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MaximoSuarez
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Re: Centro óptico real de un espejo

Mensajepor MaximoSuarez » 24 Abr 2015, 10:04

Hola:

Si que se puede regular lateralmente el primario para hacer coincidir su centro con el del tubo, con los tornillos laterales de la celda que sirven para dejarlo fijo además sirven para eso. Si es una celda medianamente buena y está bien hecha si centras el primario respecto al tubo quedará centrado también respecto a la celda.
Son de esas pequeños detalles que se notan cuando pagas un buen tubo de uno de andar por casa.

Los enfocadores se puede colimar su perpendicularidad al tubo, igualmente los que son medianamente buenos.

Tu duda "existencial" sobre la coincidencia del mínimo de la parábola con el centro geométrico creo que solo te lo pueden responder las pruebas ópticas, el margen dudo que sea muy alto y cualquier método práctico como el que te dije del Sol no se si te va a dar la precisión suficiente.

Saludos
Máximo

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Re: Centro óptico real de un espejo

Mensajepor ar-pharazon » 24 Abr 2015, 14:17

Muchas gracias, Máximo.

Tendré que revisar lo que comentas de los tornillos de la celda del espejo, aunque el SC no tiene por razones obvias y el newton creo que tampoco en mi caso, aunque no estoy seguro.

Lo del enfocador, lo había escuchado, aunque nunca he visto a nadie alinearlo correctamente y no sé cómo se hace. Sé que el enfocador eléctrico de Meade, que es el que uso normalmente con el SC, se puede colimar. Aunque no creo que esté mal, porque a muy alto aumento al hacer fotografía planetaria, no aprecio movimientos de desplazamiento de la imagen al enfocar. Sin embargo, el que está en el newton gordo creo que no está preparado para colimarlo con relativa facilidad. Me parece que hay que ponerse a desmontarlo e ir colocando cuñas. Un lío, vamos. Voy a investigarlo.

Saludos.

Jesús.

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