Aventuras na Colimação
25/08/2014 07:35
Aventuras na colimação
por Bryan Greer
Originalmente publicado janeiro de 1997 Última atualização 02 julho de 2008.
Tradução para o português por Ronald Piacenti Júnior
Nota: Este artigo não pretende ser uma visão abrangente de como colimar telescópios. Tem como objetivo apenas olhar para um problema menor, como o que se deve olhar em um telescópio devidamente colimado quando deslocamento diagonal é incorporado. Se você estiver procurando por um site passo-a-passo mais completo, consulte as páginas de colimação masi abrangentes como Nils Olof Carlin. Além disso, Andy Glass tem um guia ilustrado em flash, embora possa demorar um pouco para carregar.
Introdução
Em 1997, seguiu-se uma discussão interessante no forum Amateur Telescope Makers Mailing List de Mel Bartels . O debate era sobre qual a visão final que se deveria ter no focalizador de um telescópio newtoniano devidamente colimado. Em especial, houve uma confusão sobre:
a) se todos os componentes (refletidos) deve aparecer concêntricos ou não, e
b) se não, o que deve aparecer não-concêntrico.
Eu tinha minhas próprias dúvidas ao gerar o conjunto de imagens a seguir.
As imagens foram geradas usando um programa de renderização 3D. São simulações da visão ao focalizador de um telescópio newtoniano (com/sem ocular, claro) durante o procedimento de colimação. O ponto de vista é a partir do plano focal. A grande vantagem do uso de modelos de computador é que todas as posições e inclinações dos componentes óticos podem ser especificados com precisão, sem ambigüidade. Pode ser difícil determinar o posiçionamento espaciais exato em um telescópio de verdade, e, provavelmente devido a isso, levou a maior parte da confusão na lista de discussão ATM. O programa permite facilmente a experimentação com desalinhamentos para ver o que se pode ver em um telescópio real.
Identificando o que se vê
As imagens abaixo são muito semelhantes com o que você vai ver durante a colimação à luz do dia um newtoniano rápido. O telescópio modelado é um 8" f / 5, em um tubo de 10". O espelho secundário é de 2" no eixo menor. O focalizador é de 1-1/4" de diâmetro. Os clipes de espelho, montagem de células e outros componentes foram incluídos para maior clareza e realismo. Observe que um bom deslocamento para um telescópio desse tipo é de cerca de 0,1" para do principal com focalizador afastado.
Tentativa 1: Todos os componentes óticos fisicamente centrado
Como uma primeira tentativa para isso, o centro geométrico do espelho secundário está localizado exatamente por baixo da linha central do focalizador e ao longo do eixo óptico do primário (isto é, nenhum deslocamento em qualquer direcção). O espelho secundário é inclinado precisamente 45 graus em relação ao eixo óptico. Nota-se que em perspectiva dá a ilusão de que o secundário é deslocado para a direita (para longe do primário). A reflexão descentrada do espelho primário revela que não estamos interceptando o cone de luz de forma simétrica.
Deve-se salientar que esta não é a forma como a maioria das pessoas iria deixar a colimação em um telescópio sem compensação. Uma consequência natural do processo de colimação resultaria em ajustar a inclinação do secundário (que deixaria de ser exactamente a 45 graus) e um espelho primário (que deixaria de ser apontado exactamente no meio do tubo), a fim de centrar o reflexo do espelho primário dentro do espelho secundário. No entanto, essa visão confirma o que a maioria de nós já sabe; o cone de luz não seria simetricamente interceptado quando os componentes ópticos são centrados com o secundário, a um ângulo de 45 graus.
Tentativa 2: Compensação 0,10" em direção o primário
O espelho secundário está agora deslocado 0.1" em direção ao espelho primário, embora ainda estar centrado no tubo (ou seja, não se afastou do focalizador). A visãos do secundário parece estar diretamente sob o focalizador, embora o verdadeiro centro geométrico do secundário não estar. Isto pode parecer contraditório para alguns, mas, novamente, é devido à perspectiva (ou seja, a borda do secundário mais distante parece menor).
Estranhamente, a imagem refletida do focalizador (o olho humano no centro) não está mais centrada na imagem refletida do secundário (círculo cinza escuro em torno dele). O espelho primário está melhor centrado na imagem real do secundário, revelando que interceptam uma parte maior do cone de luz. No entanto, a imagem ainda não está completamente concêntrica, indicando a necessidade de compensar em outra direção (longe do focalizador).
Todo mundo que afirma que não incorporam compensação em seus projetos de telescópio, mas realmente fezem essa compensação parcial sem perceber. Para o "centramento" do secundário no tubo, eles moveram o secundário em direção ao primário até a distância de compensação. A perspectiva cuida disso para nós.
Tentativa 3: Colimação final, 0,10" em ambas as direções
Agora, o secundário está compensado em ambos os sentidos (0,1" no sentido do primário e 0.1" de distância do focalizador). Essa seria considerada a colimação adequada para um newtoniano com compensação integral incorporada. Nota-se que a imagem refletida do espelho primário e seus suportes estam centradoa e concêntricos. Agora a interceptamos o cone de luz simétricamente e não sentiremos vinhetas assimétrica do campo.
No entanto, é importante reconhecer que todos os componentes não são refletidos concêntricamente.
Mais especificamente:
- A imagem do olho humano refletida não está centrada na reflexão do secundária, e
- A imagem refletida da aranha e suporte do secundário aparecem ligeiramente deslocados para a esquerda, dentro da extremidade aberta do tubo (é sutil, mas você pode percebe-lo). Isso faz sentido, já que o espelho secundárioIsso e a aranha realmente estam deslocados para longe do focalizador..
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(Março de 2002) Comentários adicionais sobre compensação: Tenho recebido alguns e-mails de proprietários de telescópio, afirmando que não é importante compensar o espelho secundário em telescópios newtonianos. Concordo plenamente! Reli a página de 1997, e eu posso ver onde se pode interpretar isso como um incentivo para implementar a compensação. Essa não foi minha intenção. Eu só queria confirmar a mim mesmo como a visão para dentro da ótica seria se o secundário fosse compensado.
Como muitos de vocês têm afirmado que a compensação do secundário só afeta a orientação final do eixo óptico com relação ao eixo físico do tubo do telescópio. Se você não compensar, a única consequência é que o espelho primário não será apontado exatamente para o centro do tubo por uma pequena fração de um grau. Isto não trará problemas de optica, e não tem nenhum efeito adverso sobre colimação ou vinhetas, mas tem uma exceção explicada abaixo. Sem deslocamento e adequada colimação, a ondas de luz ainda estará perpendicular ao centro do tubo do focalizador, e esta é a definição de colimação perfeita.
Dito isto, há duas razões válidas para compensar. Em primeiro lugar, montagem equatoriais alemãs (GEM) com controle computadorizado GOTO assumi que o eixo ótico e o eixo mecânicas estão paralelos, e que o eixo RA e eixo de declinação são perpendiculares. Se não forem, haverá um erro de apontando após deslocar-se até um objeto. Se seu newtoniana está montado em uma GEM GOTO, você precisa implementar uma compesação completa e precisa, para o perfeito apontamento.
Embora não seja crítica, não é uma má idéia compensar o espelho secundário em newtonianos de grande abertura do tipo treliça. Isto porque o diâmetro interior do conjunto da caixa superior é frequentemente um pouco maior do que o próprio espelho primário. Se o espelho primário não está apontado exactamente para o centro do telescópio, vinhetas assimétricas iram resultar de uma das extremidade do conjunto terá os raios de luz que chegam obscurecidos. (Vinheta assimétrico é uma condição em que uma aresta do campo de visão é escurecida mais do que o lado oposto.) Sem dúvida, estas vinhetas seriam imperceptíveis a olho nu (o olho é um detector notoriamente "não linear" ao nível de luz), mas pode aparecer em fotografias, onde uma parte muito maior do plano focal é utilizado.
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