讨论:RC反射系统是不是最好的光学系统?

Astrolux · 发表于 2005-3-23 11:56

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看了一些文章,觉得小口径是APO折射镜的天下,但口径大到一定地步,就是RC式的天下了,那么综合来考虑,可不可以说RC是最好的光学系统呢?

还有一个问题:RC镜是如何成像的?

RC的主副镜都是双曲面,我记得双曲面是没有实焦点的,既然如此,双曲面是怎样成像的呢?哪位DX能给俺详细讲解一下?先谢谢了!

Astrolux · 发表于 2005-3-23 13:48

好嘛,一个回的都没有

f0x · 发表于 2005-3-23 15:41

众多天文台的第一选择，甚至天上飞着的HST也是RC，答案很明显。

第二个问题网上可以查到答案，有请google大神。。。。。。。。

Astrolux · 发表于 2005-3-23 21:47

很失望,没有高人肯出面解答疑问!
GOOGLE上找不到双曲面的成像原理!

Adrian · 发表于 2005-3-23 22:12

RC是最好的光学系统!

过马路 · 发表于 2005-3-24 11:38

没有完美的光学系统的．至少现在还没有．
Ｒ／Ｃ是指Ritchey-Chretien，是卡式的一种．和经典卡式的区别是主镜采用双曲面．双曲面虽然是没有实焦点的，但两个双曲面的组合就有了．RC是为深空摄影的一种折衷，因为它轴外的星像成圆形（当然比轴上成的像大了许多）,对于对分辨率要求较低的深空摄影非常合适，而且便于做天体测量，因此被天文台大量采用．比如哈勃．R/C一般设计为F8左右，有利于深空摄影，因此副镜遮挡比较大，一般40%左右，所以作为行星望远镜，反差会比较低，很少有人这么用．Ｒ／Ｃ的一个缺点是主焦不能直接使用．所以现在的不少大型天文台还是用经典卡式的，用途可以比较广泛.

神州扫雷 · 发表于 2005-3-24 12:00

主焦的优势是很难取代的。

RC两片镜组合满足正弦和等光程条件，同样的还有两片椭球面的格氏系统，其轴外像点也是圆的。

Astrolux · 发表于 2005-3-26 21:19

[quote:1c77ad4a03="过马路"]
Ｒ／Ｃ是指Ritchey-Chretien，是卡式的一种．和经典卡式的区别是主镜采用双曲面．双曲面虽然是没有实焦点的，但两个双曲面的组合就有了．[/quote]

谢谢过马路兄指点!

两个双曲面组合后就有实焦点了!不太好理解,过马路兄能不能画出单个双曲面的成像图,再画出组合后的成像图?

Astrolux · 发表于 2005-3-26 21:22

[quote:121ccfa99c="过马路"]RC是为深空摄影的一种折衷，因为它轴外的星像成圆形（当然比轴上成的像大了许多）,对于对分辨率要求较低的深空摄影非常合适，而且便于做天体测量，因此被天文台大量采用．比如哈勃．R/C一般设计为F8左右，有利于深空摄影，因此副镜遮挡比较大，一般40%左右，所以作为行星望远镜，反差会比较低，很少有人这么用．Ｒ／Ｃ的一个缺点是主焦不能直接使用．所以现在的不少大型天文台还是用经典卡式的，用途可以比较广泛.[/quote]

是不是可以说RC镜适于摄影,而不适于目视!

过马路 · 发表于 2005-3-26 21:43

[quote:c812354a15="Astrolux"][quote:c812354a15="过马路"]
Ｒ／Ｃ是指Ritchey-Chretien，是卡式的一种．和经典卡式的区别是主镜采用双曲面．双曲面虽然是没有实焦点的，但两个双曲面的组合就有了．[/quote]

谢谢过马路兄指点!

两个双曲面组合后就有实焦点了!不太好理解,过马路兄能不能画出单个双曲面的成像图,再画出组合后的成像图?[/quote]

画不出来，单个双曲面是没有成像图的．设计ＲＣ要解方程的，我在这方面没什么研究，神州扫雷兄可能能回答你的问题．
这里附一个ＲＣ的光路图：

RC镜是为摄影设计的，但也不能说完全不适合目视，只不过很少有人这么用而已

神州扫雷 · 发表于 2005-3-27 08:17

俺也业余得很，业余理解如下（真正的RC好象方程不是这样的，不过差不多了）：

由几何可知，抛物面为（偏心率平方＝1）主，双曲面（偏心率2-3）为付，能在轴上无差成像。
但抛物面离轴校正性能差，即离轴像差大，双曲面这方面见优。

主镜改为双曲面（通常偏心率平方1.04-1.10，很轻微的），相比抛物镜完美的波前锥面，就有了波前差。可以在付镜上改正。

付镜校正的方法就是加大偏心率，通常成了3-6。
OK啦，反正相互之间可以计算的。

因双曲面的优势，RC就有宽视场和快焦比的优点。同样这两点，付镜就特大，没办法呀。而大且偏心率高的付镜加工及检测，装配都得花大把银两。

价格，就不说了吧。

Astrolux · 发表于 2005-3-27 12:07

再谢过马路兄指点!

两个问题:1.从您给的那张RC光路图看,RC的像面似乎不是个平面,难道它的像面也是个双曲面吗?
2.在所有的反射系统中,现在最适合目视的依旧是牛反镜对吗?

Astrolux · 发表于 2005-3-27 12:11

[quote:867a37fe81="神州扫雷"]俺也业余得很，业余理解如下（真正的RC好象方程不是这样的，不过差不多了）：

由几何可知，抛物面为（偏心率平方＝1）主，双曲面（偏心率2-3）为付，能在轴上无差成像。
但抛物面离轴校正性能差，即离轴像差大，双曲面这方面见优。

主镜改为双曲面（通常偏心率平方1.04-1.10，很轻微的），相比抛物镜完美的波前锥面，就有了波前差。可以在付镜上改正。

付镜校正的方法就是加大偏心率，通常成了3-6。
OK啦，反正相互之间可以计算的。

因双曲面的优势，RC就有宽视场和快焦比的优点。同样这两点，付镜就特大，没办法呀。而大且偏心率高的付镜加工及检测，装配都得花大把银两。

价格，就不说了吧。[/quote]

神州扫雷兄谦虚了,这段论述就够专业的了,俺硬是看不懂呀!
问个问题,在所有光学元件的面形加工中,是不是双曲面的加工最困难?

神州扫雷 · 发表于 2005-3-27 12:40

如果是一般的库德屏法检测，凹双曲面和抛物面相似。
凸的双曲面就挺麻烦了。

http://www.deep-sky.co.uk/tm9.htm

Astrolux · 发表于 2005-3-27 13:25

[quote:68113d4bee="神州扫雷"]如果是一般的库德屏法检测，凹双曲面和抛物面相似。
凸的双曲面就挺麻烦了。

http://www.deep-sky.co.uk/tm9.htm[/quote]

谢谢神州扫雷兄,这个制造望远镜的网站内容不错!

老咸鱼 · 发表于 2005-3-29 22:27

所谓的“双曲面没有实焦点”是凸双曲面。
在RC系统里主镜用的是凹的那一面，单个主镜是有实焦点的。

Astrolux · 发表于 2005-3-30 12:05

我怎么记得凹双曲面也没有实焦点呢?那么请问凹双曲面的实焦点在何处,能帮我画张图吗?谢谢!

神州扫雷 · 发表于 2005-3-30 12:33

瓦塞！

老鱼又出水了！

老咸鱼 · 发表于 2005-3-31 14:33

凹的椭圆、抛物、双曲面都有实焦点，焦距都是近轴球面半径数值的一半。

所不同的是抛物面在轴上的成像是完美的，没有球差，而另外两个有球差。

[quote:e7be821ac8="Astrolux"]我怎么记得凹双曲面也没有实焦点呢?那么请问凹双曲面的实焦点在何处,能帮我画张图吗?谢谢![/quote]

shuimouzi · 发表于 2005-4-1 15:01

所谓有实焦点就是在镜面外两倍焦距外放一蜡烛，能够呈像，而且这个像可以在镜面前用一比镜面小的物体显示出来，比如一张白纸就可。凸透镜可以成实像，但凸镜就没能成实像了，因为平行光线经凸镜反射后发散了，与凹透镜效果一样。

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