QU'EST-CE QUE l', POURQUOI ', le quand et comment:
Commençons par "La Chose":
Le masque Couder est un outil en carton technique, ou d'un autre matériau rigide et opaque, que l'on met devant le miroir parabolique en construction pour effectuer sur lui l’essai de Foucault, sert à mesurer la Rayon réles courbure Rdc des plusieurs couronnes circulaires concentrique dont artificiellement (et pour problèmes de simplification technique de la mesure) il vient diviser un miroir qu'à la fin du travail doit risulter parabolique, de manière à être en mesure d'évaluer avec le test Foucault, Que se passe-t-il et où sont les corrections à éventuellement mettre en œuvre, pour faire en sorte que la progression d’augmenter le rayon de courbure, de la surface réfléchissante de chaque couronne, se rapproche près que possible à la progression théorique de la parfaite parabole, prise comme référence constructive.
Il arrive souvent que dans le jargon pratique, on appelle à tort comme "feu" ce qui en fait est de la RDC dont le dit "feu" est exactement la moitié de la valeur. Mais ce ne derange pas beaucoup la pratique pour ceux qui sont arrivés jusqu'à cet point, “nourrie” des notions de base sur le test de Foucault.
Il est donc à supposer que le lecteur est familier avec les règles générales pour la mise en œuvre du essai de Foucault, dans lequel la Lame couteau d’un testeur que (ordinairement) Il se déplace de droite vers gauche, Il embauche à son ombre les trois aspects caractéristiques:
- lorsque la lame est insérée (dans la lumière d’une fente reflétée par le miroir sous test) dans un endroit qui se trouve avant le centre de courbure de cette zone, présentera son ombre en mouvement concorde au mouvement de la lame, à savoir (ordinairement) de droite à gauche.
- tandis que Quand la lame est insérée à la distance du rayon exacte du RDC de la zone observée (au point où les rayons réfléchis par le miroir Croixent) , présentera une teinte caractéristique qui l'on dit “teinte plate”, ce qui signifie que la progression qui génère une ombre apparaît telle que la date de la fermeture vers le centre d'un diaphragme circulaire, (et donc l'on ne peut pas avoir l’impression de venir de la droite vers gauche, ni de gauche vers droite). Et c’est précisément cette formation à l’évaluation de la RDC à noircissement concentrique en teinte “plate” , dont il est rendu plus difficile l'exécution du test Foucault.
- et enfin, Quand la lame est insérée en position dépassé du RDC, elle irà intercepter les rayons réfléchis après leur croisement, et donc la lame, meme venand dans le faisceau lumineux de droite vers gauche, montrera son ombre venir en progression discordante, a savoir, de gauche vers droite.
Des mesures consécutives des RDC de plusieurs fenêtres dans le masque, l'on vérifie quantitativement la déviation des valeurs mesures comparées à celles de la parabole de référence théorique, qui, apres les corrections appropriées, pourront être portes à coïncider avec elle, en creand un miroir optiquement parfait .
Il vaut la peine noter que ces activités de vérification technique avec le test de Foucault ont lieu dans les phases finales de la réalisation (soit pour travail manuels ou avec machine), des miroirs optiques des télescopes, dont la majorité est de forme parabolique, que je suis connu pour être obtenu en commençant à travailler un disque en verre (avec machine); ou deux disques (travailland à la main); avec interposition des poudres abrasives, pressage (et donc creuser) le centre de ce qui deviendra la miroir concave, contre le bord de ce qui est l’outil et possédera donc égale courbure convexe et complémentaire.
Et il est avec ce mouvement, bien ordonné dans une série de course de travail avant-arrière, de forme appropriée et d'amplitude, vous arrivez à tourner deux disques de verre d'origine, en deux disques en verre avec surface abrasée de facon complementaires avec une presque parfaite forme sphérique.
Avec plusieurs phases de raffinage de la rugosité de la surface sphérique, obtenues en première instance avec plusieurs «séchés» de travail, chacune d'eux reduisant de moitié la taille des grains abrasifs d’usinage (effectuees depuis la disparition des cratères laissés par la précédente grain grossier); et à une second temps, recouvrand l’outil d’une patine de poix et à l’aide d’un abrasif très fin, en mesure d’effacer toute trace restante au niveau moléculaire des micro rayures et des cratères infinitésimaux, Vous obtiendrez une surface brillante comme la surface libre de l’eau
Le masque de Couder. Le Quand et Pourquoi:
Avec les travaux surmentionnés, l'on arrive à la nécessité de "evaser", cet a dire de «paraboliser», la courbe sphérique jusqu'à ce moment préservé, la portand a devenir parabolique, Étant donné que une surface sphérique ne pouvait pas fournir une image utilisable (... directement), pour exerciter la fonction télescopique plus simple du télescope de Newton.
La différence de forme entre la surface spherique et celle parabolique est dans le seul et unique rayon de courbure de la première, dont mettrait au point de facon inutilisable, en differents points, l’image d’un objet provenant de l’infini, en rendant-la floue et illisible à l’oculaire. Alors qu’une surface réfléchissante parabolique, caracterisèe par rayon de courbure augmentant progressivement, du centre du miroir vers sa périphérie, de cette façon est en mesure de faire converger tous les rayons lumineux provenant de l’infini , dans un seul point focal, ou va se former une image parfaite, qui sera ensuite observès avec un oculaire, et donc amplifié par un facteur autant supérieur que plus élevé serà le rapport entre la longueur focale du miroir et celle de l’oculaire utilisé.
La mesure en continu des rayons progressive de courbure de la parabole en construction, est donc techniquement impossible, et donc il est nécessaire de se mettre à des compromis techniques appropriés.
Le premier et le plus important d'eux, est aussi une règle générale pour la solution des problèmes complexes de toutes sortes, et il consiste de diviser le complexe problème dans de nombreux problèmes simples... comme on le voit immédiatement ici pres, dans la prochaine rumination
Le Masque de couder. Le "Comment"
L'on realize donc le masque de Couder, avec un disque de matières rigide ayant un diamètre égal au diamètre du miroir a mettre sous test, et sur lui l'on dessine des circonférences qui, entre eux, font des couronnes circulaires, et chaque couronne identifiera un “zone concentrica” miroir, Il caractérise par posséder une soi-disant "hauteur moyenne « Hm, qui identifie la distance moyenne de chaque couronne circulaire, du centre miroir .
Sur chacune de ces «N» couronnes circulaires on couperà et on ouvrirà des paires de fenêtres diamétralement opposé, qui vont servir nous permettre d’y apprécier dans leur “teinte plate” autrement dit ’ obscurcissement central, instantané et contemporain caractéristique, qui ne se produit que lorsque la lame de testeur est introduit dans le faisceau réfléchi à la distance exacte de la RDC de la partie de la parabole.
Bien sûr il y a des règles de Guide, pour la realizatione de cette masque, Regles qu'ils sont comme suit:
- Être dans une parabole continue le changement en RDC, et aussi croissant sans cesse, de plus en plus, du centre vers le bord du miroir ; Afin d’effectuer des mesures qui ne peuvent pas être tout aussi continues (à-dire sur les amplitudes infinitésimale parabola), Vous devez descendre au compromis d’évaluer des couronnes circulaires d' amplitude plus grande, mais cependant "faibles", et telle de ne pas compliquer notre évaluation de la vue du assombrissement instantané et contemporain (qui est le but du test de Foucault). Obscurcissement qui ne pouvait plus être perçu avec ces caractéristiques si la largeur de la fenêtre était si grande qu'elle affectait une zone trop large de variations, sensiblement différent de celui de la partie vers la périphérie du miroir. Il en est ainsi même, et a fortiori, pour les miroirs avec très court rapport focal (c'est a dire ceux qui ont des paraboles très profondes qui ont une grande variation de rayon de courbure dans le plus petit mouvement latéral vers le bord). Cette règle recommande donc pour la fabrication de ces miroirs à focale courte, un masque avec un plus grand nombre de zones concentriques de contrôle, cet a dire de fenêtres. Mais il faut se rappeler que le test Foucault (puis le masque Couder) il est inadéquat, car il est imprécis pour la production de miroirs de bonne qualité, type “Vite”; qui est assimilé avoir un grand diamètre (voici:=>400mm et le rapport de focale “court” voici: =<F4) , pour lequel vous obtenez une meilleure qualité optique en utilisant le test Hartmann, ou une interférométrique; ou le test “de la Caustique” (pour des raisons technique expliqués dans l’article qui couvre cet tester).
- Intuitivement, l'on comprend que plus serà le nombre de fenêtres qui aurà la masque, plus serait le numero des points de mesure, et donc plus haute serait la potentielle précision de la parabole qui en résulterait. Mais beaucoup des fenêtres comportent une mineur extension horizontale qui pourrait devenir vraiment petite vers le bord, où cette extension est limitée et contenu, Parce que des variations de rayon sont plus vites et sensibles, et l'évaluation peut donc devenir problématique. L'obstacle est généralement surmonté avec l'utilisation d'un plus grand nombre de zones, combinée à l'utilisation d'une caméra installée derrière le testeur Foucault, au lieu de l'oeil humain. Appareil photo qui intègre l'assombrissement des zones, tandis que l'opérateur peut détecter la mesure exacte, regardant l'image sur un moniteur, et ainsi purifié par la multitude de franges de diffraction qui affligent l'œil qui regarde le miroir directement, franges qui, pouvent, ainsi que la petite taille de la zone en examen, compliquer l’évaluation du exacte Rayon de courbure.
- La zone centrale du miroir est le lieu où la parabole «est plus plate», C’est à dire qu'il ait un rayon de courbure variable moins rapidement avec le déplacement latéral; et que même partie du miroir sera toujours obscurci par la présence du miroir secondaire du télescope: Donc, la zone centrale est celle qui a la tolérance de traitement la plus lâche. Par conséquent, la fenêtre de mesure centrale est la plus large, et pouvrait aussi éventuellement présenter une partie centrale aveugle, comme pour couvrir un trou central du miroir. Cette zone centrale reste tutefois toujours très critique et important parce que c’est le point de départ des toutes mesures de notre parabole, et les erreurs commis sur le rayons de courbure du "depart" affecteraient aussi toutes les mesures suiventes.
- La paire de fenêtres qui se trouve au bord du miroir, devraient être de la moindre largeur suffisante pour permettre que vous pouvez bien voir ses assombrissement centrale, vue de la distance dans laquelle vous devrez installer l'oeli pres du testeur de Foucault, qui est la distance du centre de courbure de la zone observée, qui vaut deux fois la longueur focale du miroir.
On peut bien comprendre qu’il ne soit pas facile d’évaluer l’ombre d’une paire de fenêtres larges seulement quelques mm, en le regardant d’une distance que pour un miroir de télescope de diamètre 300 mm F5, est sur le point 3 mètres. Voici donc que Une règle pratique de base, conseille de choisir una masque avec un nombre de fenêtres tel qui l’amplitude des extrêmes fenêtres ((qu'il sont les plus étroites)) à environt 10 ou bien 15 mm.
Le Masque de couder. CONCLUSIONS et exemples de son utilisation avec Foucaultde facon Manuelle:
En fait donc, et en guise de conclusion, il n'y a pas de règles strictes dans la création d'un masque. de Couder. Voici un exemple, et comment l'on utilise dans la pratique de calcul manuel (...toujours utile pour comprendre ce que différents logiciels calculent a nos insu, sur les donnès des notre test de Foucault)
Image 1. masque à couder 4 ses zones
En regardant l'image 1, La parabole de référence déclarés pour un diamètre de miroir 150 mm F5, aurait un feu de 750 mm, et donc un rayon R de courbure du double , dans le quel on irà placer le testeur de Foucauilt, C’est a dire 1500 mm
Pour toute valeur de rayon hx (Voir le tableau sur l'image du masque) l'on calcule le rayon moyen hm la fenêtre resultante (pour la fenêtre centrale, S’il n'y à pas un trou central, le rayon moyen est égal à la moitié de son diamètre).
et enfin (la derniere ligne en bas du tableau) porte les calculs de la »aberration longitudinale théorique» (ABLT) le centre de chaque zone (c'est, en pratique, cette "erreur" progressive de la sphère qui identifie la parabole de référence souhaitée) avec la formule :
1). Ablt (Aberration Longitudinale Theorique) = Hm ^ 2/R
Les mesures des «tirages» (l'on dit “tirage” la valeur de l'importance relative de chaque mesure de surface, Foucault effectué avec le testeur) des zones issues du test de Foucault, Ils ne sont pas directement utilisables, maisnous devons trouver ceux qui sont appelés “résidus”, en soustrayant aux mesures de chaque zone, les valeurs de son propre Ablt.
Enfin toutes les valeurs trouve se «réduisent»... les privant de la valeur de la zone miroir prise comme référence.
Dans la pratique avec ce très important expédient de “réduction”, l'on simule mathématiquement le real “déplacement materiel” de la parabole que nous avons mesuré, en la mettant en contact avec celle de référence, dans un point commun de nos choix, pour voir ensuite en référence à ce point, comment les valeurs des autres zones vont diffèrer de ceux de la parabole de reference,, et trouver la voie à des degrés de correction à mettre en œuvre plus pratique pour rendre notre parabole parfaite identique à celui pris comme référence.
Habituellement, le point le plus pratique de contact se trouve dans la zone qui est plus proche de 70% du diamètre du miroir, de préférence considéré comme le point zéro de la plus facile possible parabola, vue que la parabole dans la zone 70% est comparé à la sphère, des peu plus creusée dans le centre; tandis que à l’extérieur de la zone 70% est légèrement plus évasé de la sphere.
L'on dit an effet «paraboliser du 70 %»
Mais personne n'interdit de prendre d'autres points de repère («réduisand» notre parabole jusqu'à ce qu’il entre en contact avec un autre point de de la parabole de référence , en soustrayant a tous les valeurs trouvées avec Foucault, la valeur Ablt de la zone prise comme nouveau point de contact).
Mais les deux conditions alterenative de parabolisation du 70%, Ils ne sont généralement pas pratique car ils ont besoin pour enlever une grande quantité de verre dans le plus, soit en parabolisand du Centre (où vous devrez très creuser le bord), soit parabolisand du bord du miroir (où vous devrez tres creuser le centre).
Les valeurs de ces aberrations ainsi «réduits», s’ils sont positifs indiquent directement combien de mm le rayon de courbure de la zone est trop grand, par rapport à la façon dont il devrait être (en reference a la zone prise comme point "zero" ou de contact); Si elles sont négatives vice versa.
les pentes des graphiques sont à l'opposè des valeurs d'aberration , et ils montent avec valeurs de rayon trop petits, ou descendent pour valeurs de rayon trop grands.
L'utilisation du graphique est très important et immédiat pour l'identification des zones à un coup d'oeil “autre” à corriger, mais il sera couvert en détail dans’article concernant le test de Foucault avec les calculs manuels d’exemple.
Retournad à la masque de Couder, Son possible inadéquation est tout au plus donnè par un trop petit nombre de zones, qui peut entraîner un handicap qui empêche un contrôle détaillé de la tendance de la courbe d'une parabole de courte focale, C’est a dir très creuse. Cela est compréhensible car la courbure est très prononcée (dont les variations sont très soudaine dans des espaces reduits de la surface) et les eventuelles trop peu de zones (sont donc trop larges), ce qui rendrait difficile ou même empêcherait de les identifier exactement en elle la “teinte plate” du rayon de courbure.
Cela se produit aussi lorsqu’au lieu de cela, il faudrait avoir un meilleur contrôle, parce que sa profondeur ne peut être atteinte qu'en utilisant des outils de diamètre fractionnaire comparé à celui du miroir, et donc porteurs de rainures zonales non désirées, qui sonts défauts inconnus par les outils ayant plein diamètre du miroir..
En d'autres termes, et inversement, est un complication inutile utiliser un masque avec de nombreux zones Lorsque le traitement du miroir a été fait avec un outil de plein diamètre du miroir, (donc il ne s'agit pas d'une parabole de courte focale) car en suivant les regles de mise en œuvre des courses de polissage, vous avez la quasi certitude que la progression entre zone et zones sera jugée pour être uniforme et exempt des erreurs zonales caractéristiques introduits des outils de petit diamètre.
Pour terminer: Un logiciel "Spartain" en lenguage BASIC pour le calcul du masque de Couder, qu'il fonctionne très bien, et il arrive a calculer masques jusqu'à 19 ses zones:
Au propos du language BASIC (pain quotidien et affaires de gym pour nous ayants vingt ans dans les '60 du siecle passè), Je dois mentionner que dans les programmes de base que vous pouvez le faire fonctionner aussi sur des ordinateurs modernes avec Windows 10, le téléchargement et l'installation d'un petit et simple programme gratuit DOSBox, que, dans un dossier spécial émule DOS, et qui, à partir du même site peut également être choisi “pièce” la langue italienne (et bien d'autres)., et téléchargé un court et tutoriels valide (en anglais), ou vous pouvez regarder un film “Comment utiliser DOSBox” sur Youtube en italien .
Environnements de programmation “jurassique” GWBasic comme IBM ou Basica, ou Microsoft QuickBasic plus avancé, Ils sont maintenant téléchargeables gratuitement et utiles pour les programmes d'édition et de débogage.
Avec l'utilisation de ce petit programme en BASIC devient facile avec seulement deux tentatives et des comparaisons, choisir le masque à réaliser, qui présentent les deux fenêtres de la zone la plus extérieure, taille “lisible” à la distance de positionnement du testeur de Foucault.
par exemple: le masque 4 des zones pour un miroir de 200 mm F5, présente la zone 4 qui est 13,5 mm de large qui est , et pour ca elle est bien observable de la distance du RDC de 2 mètres (deux fois la focale); Alors que dans la zone 5 elle se rétrécit à 10,6 mm; et prouver 8 ses zones, le huitième se réduirait à 6,4 mm qui sont trop peu visibles de la même distance de 2 mètres.
Toutefois, au net des difficultés de lecture a indiqué, chaque choix est valide, en gardant à la nécessité d’avoir plus zones pour les miroirs avec court rapporto fiocal f / d (où nous avons deja vue qu'il nécessitent plusieurs fenêtres, chacune ouverte sur une zone plus petite de la surface du miroir, comme la courbure de ces paraboles de courte focale croit vite et dans un espace très court).
10 CLS : programme REM sccouder.bas
20 DIM hx(20): DIM hm(20): DIM HM2(20)
30 IMPRESSION “SCCOUDER.BAS: Calcul de la taille écran Couder”
40 IMPRESSION “diamètre du miroir en mm “;
50 INPUT d
60 IMPRESSION “nombre F “;
70 ENTRÉE nf
80 IMPRESSION “Miroir longueur focale”; nf * ré; “mm”;
90 f = nf * ré
100 IMPRESSION “Diamètre du trou central du miroir (zéro si aucun trou)”;
110 ENTREE t
120 R = f * 2
130 ry = d / 2
140 hx(0) = t
150 fl = (ry * ry) / R
160 z = INT(fl)
170 IMPRESSION “écran “; de – 1; “Ou bien ”; de; “ses zones “;
180 ENTREE z
190 a = 0:
200 IMPRESSION
210 N = (ry / (de + 1)) RY STEP ry / de
220 a = a + 1
230 hx(a) = SQR(n * ry)
240 hm(a) = (hx(a) + hx(a – 1)) / 2
250 HM2(a) = hm(a) * hm(a) / R
260 IMPRESSION “est.finestra Rayon (“; a; “) hx(“; a; “)=”; hx(a);
270 IMPRESSION “fenêtre hm Centre(“; a; “)=”; hm(a);
280 IMPRESSION “longueur Aberraz. Hm ^ 2 / r(“; a; “)=”; HM2(a);
290 IMPRESSION “*********************************************”
300 SUIVANT n
310 FIN
Sur Internet il y a certainement mieux…Mais dans les programmes, il se lit comme les choses fonctionnent vraiment, alors au lieu de les utiliser comme ils sont, peut-être même belle et attrayante, Piglia ce qu'on nous donne, restant dans l'ignorance béate.
Un autre plus moderne et une bonne solution, Il est fourni par la feuille de calcul suivante qui indique les mesures constructives de masque Couder, offrant le choix entre deux zones de nombre différent, dont l'un a une surface inférieure à l'autre, et donc avec la paire de fenêtres plus extrême, fournir de cette façon un choix facile pour la meilleure visibilité de la paire critique des zones plus petites au miroir de bord, qui, comme il est connu, en dépit d'être les plus vues restreintes doit être tout aussi bien par la distance du rayon de courbure, qui est la distance focale deux fois.
La feuille de calcul réalise les ouvertures de fenêtres progressivement plus étroites du centre vers le bord du miroir, le calcul en progression géométrique de la progression de la courbe parabolique avec lequel il sera analysé.