Космический телескоп «Хаббл»

[ExDi]

Я конечно понимаю что оптическая схема сложила "фокус" вдвое.

вдвое - это если бы второе зеркало было плоским. насколько понимаю, это не физическое фокусное расстояние главного зеркала, а эффективное фокусное используемой оптической схемы в целом, включая второе зеркало - которое тоже неплоское (и имеет кривизну, обратную главному, уменьшая сходимость выходного пучка - что и соответствует увеличению ЭФР)

[cross-track]

Я конечно понимаю что оптическая схема сложила "фокус" вдвое.

вдвое - это если бы второе зеркало было плоским. насколько понимаю, это не физическое фокусное расстояние главного зеркала, а эффективное фокусное используемой оптической схемы в целом, включая второе зеркало - которое тоже неплоское (и имеет кривизну, обратную главному, уменьшая сходимость выходного пучка - что и соответствует увеличению ЭФР)

действительно, второе зеркало имеет кривизну, обратную главному (т.е. второе зеркало - выпуклое), и это уменьшает сходимость выходного пучка, что еще увеличивает фокусное расстояние, и, соответственно, длина телескопа должна увеличиться. А она уменьшается более чем вдвое (двойка понятна из-за двух зеркал), и в данном случае длина телескопа Хаббла почти вчетверо меньше фокусного расстояния. Значит, есть какие-то другие факторы, которые делают телескопы по схеме Ричи-Кретьена более компактными.

[ExDi]

. Значит, есть какие-то другие факторы, которые делают телескопы по схеме Ричи-Кретьена более компактными.

я про то что 65 метров это не фокусное расстояние главного зеркала, а эффективное системы двух зеркал. очевидно, что второе зеркало следует ставить ближе к фокусу главного, где пучок уже, чтобы перекрывать меньше света идущего на главное, но тогда - если второе  поставить плоское - фокальная плоскость окажется внутри телескопа. чтобы ее вывести за главное зеркало - нужно уменьшить сходимость, поставив зеркало с обратной кривизной, т.е. многократно сместив эффективный фокус от физического, вынеся его за главное. вот и получим выходной пучок, эквивалентный ФР в десятки метров. а фокусное первого - примерно как геометрические размеры телескопа, существенно больше - придется второе выносить наружу, существенно меньше - разрешение упадет

[cross-track]

. Значит, есть какие-то другие факторы, которые делают телескопы по схеме Ричи-Кретьена более компактными.

я про то что 65 метров это не фокусное расстояние главного зеркала, а эффективное системы двух зеркал. очевидно, что второе зеркало следует ставить ближе к фокусу главного, где пучок уже, чтобы перекрывать меньше света идущего на главное, но тогда - если второе  поставить плоское - фокальная плоскость окажется внутри телескопа. чтобы ее вывести за главное зеркало - нужно уменьшить сходимость, поставив зеркало с обратной кривизной, т.е. многократно сместив эффективный фокус от физического, вынеся его за главное. вот и получим выходной пучок, эквивалентный ФР в десятки метров. а фокусное первого - примерно как геометрические размеры телескопа, существенно больше - придется второе выносить наружу, существенно меньше - разрешение упадет

Кроме того, в системе Ричи-Кретьена установлены корректирующие линзы, которые еще более сужают выходной пучок, сокращая таким образом длину телескопа.

[ExDi]

https://www.rocketstem.org/2015/04/20/hubble-bubble-toil-and-trouble/
вот схема расчета ЭФР такой системы (в  безлинзовой конфигурации). оптические характеристики отдельных элементов:
Focal Length of the Primary Mirror (Fp) is 5.52 m, the mirrors are separated by a distance (Md) of 4.91 m, and the Focal Surface (F) is 1.5 m behind the Primary Mirror.
Вы не можете просматривать это вложение.
The Effective Focal Length of a Cassegrain telescope (eFt) is:   eFt = Fp * p / q   (***)
where Fp = Primary Mirror (M1) Focal Length, p = the system Focal Point (F) to Secondary Mirror (M2) distance, q = the M2 surface to the focal point of the M1 mirror distance

[cross-track]

https://www.rocketstem.org/2015/04/20/hubble-bubble-toil-and-trouble/
вот схема расчета ЭФР такой системы (в  безлинзовой конфигурации). оптические характеристики отдельных элементов:
Focal Length of the Primary Mirror (Fp) is 5.52 m, the mirrors are separated by a distance (Md) of 4.91 m, and the Focal Surface (F) is 1.5 m behind the Primary Mirror.

Очень хорошая ссылка.

[ExDi]

Очень хорошая ссылка.

(***) в тексте вроде очевидная (т.к. когда q -> 0 - ЭФР должно улетать в бесконечность, а не обнуляться) ошибка в формуле, перепутаны p и q, но в численном расчете правильно

[cross-track]

Очень хорошая ссылка.

там в тексте вроде очевидная ошибка в формуле, перепутаны p и q, но в расчете правильно

посмотрел - действительно перепутаны, но это, конечно, просто описка, численный результат правилен. Это не умаляет)

[ExDi]

Вы не можете просматривать это вложение.
я себе чуть иначе представлял иллюстрацию к схеме увеличения ЭФР главного зеркала посредством изменения положения и кривизны вторичного; но по сути это конечно абсолютно эквивалентно. F' - виртуальная фокальная плоскость системы, получаемая зеркальным отображением хода лучей после вторичного зеркала, M1' - положение виртуального главного зеркала, соответствующее этому ходу лучей. приближая вторичное зеркало к физическому фокусу главного (уменьшая q) и изменяя его кривизну так чтобы положение фокуса системы не менялось, теоретически можно сколь угодно отдалять виртуальное главное зеркало, увеличивая его ЭФР.

[edgar63]

То есть реальное фокусное расстояние главного зеркала равно 5,52 метра? Я правильно понял?

[ExDi]

То есть реальное фокусное расстояние главного зеркала равно 5,52 метра? Я правильно понял?

да, именно, в тексте по ссылке утверждается, что это значение - как и прочие физические параметры элементов оптической схемы - взяты из официальных технических спецификаций телескопа

[cross-track]

Cassegrain-Extended2.png
я себе чуть иначе представлял иллюстрацию к схеме увеличения ЭФР главного зеркала посредством изменения положения и кривизны вторичного; но по сути это конечно абсолютно эквивалентно. F' - виртуальная фокальная плоскость системы, получаемая зеркальным отображением хода лучей после вторичного зеркала, M1' - положение виртуального главного зеркала, соответствующее этому ходу лучей. приближая вторичное зеркало к физическому фокусу главного (уменьшая q) и изменяя его кривизну так чтобы положение фокуса системы не менялось, теоретически можно сколь угодно отдалять виртуальное главное зеркало, увеличивая его ЭФР.

Да, мне кажется, что так даже более наглядно. И по аналогии с вашим подходом можно было добавить слева другое виртуальное главное зеркало (с положением M1"), у которого будет уже найденная F - как реальная фокальная плоскость системы.

[edgar63]

То есть реальное фокусное расстояние главного зеркала равно 5,52 метра? Я правильно понял?

да, именно, в тексте по ссылке утверждается, что это значение

Большое спасибо всем!