آینه و تلسکوپ

گفتیم تست فوکو ساده ترین، کم خرج ترین و مطمئن ترین جهت مانیتور کیفیت وکمیت پولیش از منظر یک آماتور است.

در مورد ساختن فوکو تستر قبلا گفته ایم. در مورد کارکرد فوکوتستر نیز قبلا گفته ام.در اینجا می خواهیم استفاده از آن را در سهموی کردن آینه با تفصیل بیشتر بررسی کنیم.

گفته ایم که یک آینه سهموی به علت اینکه کروی نیست یک مرکز انحنای واحد ندارد ولی می دانیم که آینه کروی مورد نظر که قرار است سهمو ی شود دارای یک مرکز انحنای واحد و مشخص است لذا با کمی اغماض همان مرکز انحنای آینه کروی را جهت روشن شدن مطلب به عنوان میانگین تقریبی مرکز انحنای آینه سهموی در نظر می گیریم.می دانیم که با اغماض کمی می توان آینه سهموی را ترکیبی ازچندین آینه کروی تودرتو در نظر گرفت که هر کدام از این آینه های کروی تودرتو واجد یک مرکز انحنا هستند .

در نتیجه می توان جهت برسی ، آینه سهموی را به صورت چندین زون یا ناحیه تقریبا کروی در نظر گرفت.باز یادآوری کنیم که اگر بخواهیم دقیق و علمی صحبت کنیم هیچ کدام از این زون ها هرقدر هم که آن را کوچک و باریک در نظر بگیریم کروی نبوده و مرکز انحنای واحد ندارد ولی بطور تقریبی جهت بررسی، این تصور ممکن و مفید است. برای تقسیم آینه به زون های مختلف از نظر اندازه و محل زون ها روش ها یا قراردادهای مختلفی توسط افراد مختلف بکار رفته ولی مناسب ترین آنها به این ترتیب است که زون ها را به قسمی انتخاب می کنند که سطح یکسانی از مساحت آینه را در بر گیرد.معمولابرای آینه های کوچک ۳ زون و کمی بزرگتر ۵ و یا هفت زون با سطح برابر در نظر می گیریم پرواضح است که هر چه از مرکز آینه به محیط آن نزدیک شویم عرض این زون ها کمتر شده و به عبارتی باریک تر می شوند و این خود نشانه این است که زون های خارجی تر باید با دقت بیشتر شکل دهی شوند .این گفته نیز معروف است که کارآیی یک آینه خوب با زون های خارجی آن مشخص می شود. چنانچه زون های بیشتری در نظر گرفته شود و اصلاحات لازم در کانون یا مرکز انحنای تقریبی آن اعمال شود آینه مربوطه سهموی تر یا اگربه عبارت صحیحتر بگوییم کم ایرادتر بوده به سهموی وار نزدیک تر خواهد بود.ولی در این کار محدودیت عملی وجود دارد.

جهت تقسیم ظاهری آینه به زون های مختلف از نرم افزار یا محاسبه جهت تعیین شعاع این زون ها استفاده کرده و سپس با رسم یا چاپ محل زون ها در روی کاغذ یا مقوای نازک و ایجاد پنجره هایی در نیمه چپ و راست متناسب با شعاع آن زون ها از مرکز آینه در روی آن مقوا و درست روی زون مربوطه و نصب آن بر روی آینه توسط نوار چسب به مطالعه آینه توسط تست فوکو می پردازیم.این مقوای حاوی اندازه زون ها و پنجره های مربوطه ،به نام مبتکر آن ماسک کودر نامیده می شود ( couder mask).

البته از روش دیگری نیزجهت مشخص کردن زون ها استفاده می شود که به نام pin and stick یا EVEREST MASK معروف است که اگر بخواهیم آن را ترجمه کنیم می شود چوب و میخ یا ماسک اورست زیرا به این ترتیب است که یک چوب صاف و کوچک برابر قطر آینه یا کمی بیشتر انتخاب کرده و آن را روی قطرفرضی آینه و موازی افق نصب کرده و در روی آن چوب در محل های محاسبه شده میخ های کوچک در حد مثلا ۲سانتیمتر نصب می کنندکه درست در محاذات میانه شعاع زون مربوطه قرار گیرد و جهت دقت بیشتر این میخ ها را متناسب باقوس زون و شعاع آن،خمیده میکنند.

حال ابتدا آینه را که با ماسک کودر پوشیده شده در محل خود بصورت ایستاده روی لبه مسقر می کنیم . البته می دانیم که قسمتی از زون های آن توسط پنجره هایی در طرف چپ و راست باز بوده نور می تواند به آنها بتابد و منعکس شود و انعکاس آن توسط چشم مشاهده کننده پشت دستگاه فوکوتستر مطالعه شود.

محاسبه و تعیین محل زون ها:

ما به عنوان مثال آینه ای با قطر ۱۰ اینچ و F/6 در نظر می گیریم(جهت ساده شدن محاسبات) .

برای پیدا کردن محل میانی هر زون بصورت شعاعی از وسط آینه جهت آینه ای با هر قطر، شعاع آینه (در این مثال ۵ اینچ) را بطور متوالی در اعداد زیر ضرب می کنیم:0.316 ;0.548 ;0.707 :0.837 و 0.945

در مورد آینه ۱۰ اینچی ما میانه هر زون که بدین ترتیب محاسبه شده باشد می شود 1.58 ; 2.74 ; 3.53 ; 4.185 و 4.725 اینچ بصورت شعاع هایی از مرکز آینه.

برای اینکه منحنی آینه مقطع صحیحی از یک سهموی واقعی باشد نسبت به قطر و فاصله کانونی آن مرکز انحنای هر زون طبق فرمول ثابت است.

مرکز انحنای هر زون از مرکز انحنای مرکزی ترین قسمت آینه به اندازه مقادیر زیر دور تر می باشد (در طول محور اپتیکی آینه ودور تر از آینه) .

در مورد زون اول به بعد به ترتیب :

0.01 ;0.031 ; 0.052 ; 0.073 ; 0.93 اینچ در مورد آینه ای با قطر 10 اینچ.این اعداد طبق فرمول زیر بدست می آیند:

فرمول مربوطه : d=r^2/2R

در این فرمول d همان فاصله مرکز انحنای زون مربوطه از مرکز انحنای مرکزی ترین ناحیه آینه است ،r برابر شعاع زون از مرکز آینه و R برابر است باشعاع انحنای آینه(البته با فرض کروی بودن آینه قبل از اینکه سهموی شود).علامت ^  به معنی توان است وعلامت / به معنی تقسیم بر. البته فرمول های دیگری برای کارهای حرفه ای وجود دارد که در این نوشتار مورد نظر ما نیست.در این فرمول ها شعاع و قطر را با هم مخلوط نکنیم!

پس حالا با این مقدمات یا مطالب تئوری می پردازیم به اندازه گیری عملی مراکز انحنای زونها.