Атмосфера Земли и апертура телескопа.

[андройд]

Саша пройдись по ссылке Брайана Грира.

[AnDom]

Ты про пропеллеры?

[Ernest]

Понятно, что апертура определяет качество изображения в зависимости от двух факторов: (1) дифракции и (2) неспокойствия (возмущения) атмосферы. Но с этой зависимостью все очень не просто. Есть разные наглядные и в основном ориентированные на популяризацию картинки, но хороших математических моделей, которые дали бы однозначные количественные выводы - нет (если кто-то скажет, что есть - не верьте ему, в лучшем случае он добросовестно обманывается).

1) проще всего с дифракцией - чем апертура больше, тем более скукоживается угол под которым видна картинка Эйри (центральный круг и колечки вокруг него). То есть первая тенденция - чем больше апертура тем выше контраст и детализация. Математика очень простая, хотя она и возмущена остаточными аберрациями.

2) с атмосферными возмущениями тоже все понятно на качественном уровне: чем больше апертура тем больше ее площадь и тем больше возмущений собирает волновой фронт (как фазовых, так и апертурных), тем меньше корреляция между разными его участками. А вот численный анализ упирается в модель атмосферных возмущений.

Если бы можно было представить себе возмущение со стороны турбуленции световой волны в виде регулярной ряби (одно- или двухмерной синусоиды большей или меньшей апертуры), то дефект (PV) световой волны с ростом апертуры сначала возрастал бы примерно линейно (в два раза растет апертура, вдвое сужается диск Эйри, но вдвое-же вырастает деформация волнового фронта в метрике PV ), но потом (при превышении апертурой среднего периода атмосферного возмущения Ao) дефект волнового фронта уже не возрастал бы, росла бы только его частота распределения по апертуре и все определялось бы почти исключительно амплитудой атмосферных возмущений (в волновой мере). При малой амплитуде (меньше 1/4 длины волны) рулила бы дифракция и с ростом апертуры мы бы имели монотонный рост разрешения (сначала более быстрый, затем при апертурах больших чем Ao замедленный), при больших (более некого критическго значения, скажем, 1/2 длины волны) такой монотонный рост разрешения наблюдался бы только при апертурах до Ao, при значительном ее превышении разрешение на 100% определялось бы турбуленцией, то есть предел разрешения вышел бы в горизонталь - не зависел бы от апертуры. Между подъемом и горизонталью - переходной участок кривой - возможно даже и нисходящий.

К сожалению, такая периодическая модель возмущений далека от реальности. Возмущения имеют статистический характер и состоят из по меньшей мере множество гармоник - более и менее частых - нет одного периода и однозначно связанной с ним Ao. Есть целое семейство разночастотных гармоник по которым раскладывается атмосферное возмущение и с ростом апертуры всегда растет PV (деформация волнового фронта в пределах апертуры) из-за турбулентности. То есть при превышении Ao у нас не будет выхода на горизонтальный участок - реальное разрешение с ростом апертуры (большей, чем Ao) всегда будет падать, если не предпринять каких-то мер (типа статистических фильтров, вроде того, что делается в продвинутой планетной астрофотографии).

Однако, не стоит впадать в пессимизм. Ao (до которой разрешение всегда растет, хотя может быть и замедленно) не железными гвоздями к небу прибито, она очень переменчива и рано или позже владелец почти любого качественно изготовленного инструмента с большой апертурой дождется ночи, когда его разрешение будет больше, чем у любого другого телескопа на площадке. И ради такого праздника (при условии наличия достойного объекта) стоит жить!

[AnDom]

Вот вам и жирный гвоздь в спор о планетной апертуре. Все предельно понятно.

[oleg oleg]

Переведите, кто понял, для не самых одаренных ( типа меня) .

[baster]

Видать форумчане своими ламерскими дискуссиями по этой теме порядком поднадоели Эрнесту, раз он такое на гора выдал.Пусть теперь у нас голова болит

[AnDom]

Так все же понятно написано, а по ссылке выше еще и с картинками. Если вкратце "все очень сложно и зависит от многих факторов, математически не описать."

[066]

Эрнест и по ссылке изложили реалии, но от этого понятнее не стало.
Из того, что понятно - это уравнение с несколькими неизвестными, как апертура, качество оптики, увеличение, текущее состояние атмосферы. Текущее состояние атмосферы, а именно характер ее неоднородности, один из факторов, если не главный, который определяет покажет ли больший телескоп качественнее или лучше меньшего.
Увеличения здесь не рассматриваются вообще и как я понял из-за размера атмосферных неоднородностей. От этого зависит их влияние на изображение для конкретной апертуры.
В обще сравнивать качество изображения и говорить о сиинге нужно с привязкой к конкретному месту, времени и апертурам сравниваемых телескопов. В любом случае, у кого толще, то в плюсе, и если не сегодня так в следующий раз.

[AnDom]

В этом и есть весь смысл. Сравнивать можно только конкретные экземпляры телескопов по которым есть статистика наблюдений в одном и том же месте в одно и то же время.

[066]

Статистика тут не в тему. Важно состояние атмосферы в момент сравнения.

[Алекc-ф]

Эрнест и по ссылке изложили реалии, но от этого понятнее не стало.

Вывод можно сделать по собственным наблюдениям, вообщем большая апертура предпочтительнее при хорошем сиинге, это ли не понятно?Просто все, что мы видим на практике Эрнест изложил по полочкам, а уж нужны ли эти полочки кому-то, это другой вопрос.
P/SОграничиваться небольшими апертурами, имея возможность дождаться благоприятных условий, и радоваться этому не разумно.

[AnDom]

Еще как в тему, если идет речь о выборе из двух конкретных экземпляров, конкретным человеком и на основании конкретной статистики.

[Алекc-ф]

Еще как в тему, если идет речь о выборе из двух конкретных экземпляров, конкретным человеком и на основании конкретной статистики.

Мое личное мнение, что ограничиваться одним телескопом(апертурой) не стоит(и по деньгам тоже)
Для каждого конкректного объекта, условий, времени, нужно выбрать свой телескоп.На практике достаточно иметь ахромат, апохромат 100-120мм и рефлектор, катадиоптрик 200 и более мм.Любой универсализм вредит, например при большом зеркале и перепадах температуры и тем более недостатке времени смотрим в рефрактор, времени много, перепады температур небольшие, турбуленция минимальна-лучше рефлектор 200мм и более.

[AnDom]

Все верно, но все эти ковыряния не от хорошей жизни.

[066]

это ли не понятно?

Лично у меня после прочтения остался открытым вопрос: покажет ли больший по апертуре телескоп, к примеру 12", при плохой атмосфере лучше/детальнее (или сравнимо или хуже) меньшего по апертуре, к примеру 4", на численно одинаковых увеличениях? Речь о планетах. Вопрос понятен?

[Алекc-ф]

это ли не понятно?

Лично у меня после прочтения остался открытым вопрос: покажет ли больший по апертуре телескоп, к примеру 12", при плохой атмосфере лучше или детальнее меньшего по апертуре, к примеру 4", на численно одинаковых увеличениях? Речь о планетах. Вопрос понятен?

Не покажет больше деталей, но можно половить успокоения атмосферы, если этим хотите заниматься, смотрите.

[066]

Не покажет больше деталей, но можно половить успокоения атмосферы, поставить большее увеличение, если этим хотите заниматься, смотрите.

Не нужно ловить, нужно взять определенный момент времени. И увеличения больше не нужны, нужно одинаковое.
PS C другой стороны увеличениями на большем телескопе можно и поиграться.

[Алекc-ф]

Все верно, но все эти ковыряния не от хорошей жизни.

Простите, какие ковыряния?Если от сиинга, то согласен, так что ваш поиск родственников уместен.

[Алекc-ф]

Не покажет больше деталей, но можно половить успокоения атмосферы, поставить большее увеличение, если этим хотите заниматься, смотрите.

Не нужно ловить, нужно взять определенный момент времени. И увеличения больше не нужны, нужно одинаковое.

При недостаточно хорошей атмосфере 4-5 по Пикерингу меньшие апретуры 100-120 будут в выигрыше.

[066]

При недостаточно хорошей атмосфере 4-5 по Пикерингу меньшие апретуры 100-120 будут в выигрыше.

4-5 по Пикерингу для меньшей или для большей апертуры?

[Алекc-ф]

При недостаточно хорошей атмосфере 4-5 по Пикерингу меньшие апретуры 100-120 будут в выигрыше.

4-5 по Пикерингу для меньшей или для большей апертуры?

Сморите ссылку выше, по Пикерингу дифкартинка анализируется для 125мм рефрактора.
P/S "Анимированные иллюстрации к десятибалльной шкале качества изображения получены Дамианом Пичем с помощью программы Aberrator и снабжены комментариями Вильяма Пикеринга (1858-1938), разработавшего шкалу при наблюдениях в 5-дюймовый рефрактор."

[AnDom]

Все верно, но все эти ковыряния не от хорошей жизни.

Простите, какие ковыряния?Если от сиинга, то согласен, так что ваш поиск родственников уместен.

Что выбрать. Не всем под силу купить телескопы разных калибров и мастей на все случаи жизни.

[Алекc-ф]

Все верно, но все эти ковыряния не от хорошей жизни.

Простите, какие ковыряния?Если от сиинга, то согласен, так что ваш поиск родственников уместен.

Что выбрать. Не всем под силу купить телескопы разных калибров и мастей на все случаи жизни.

Да конечно, тогда разумная апертура 200мм и поменьше ЦЭ.

[AnDom]

Согласен. Над ЦЭ думаю сейчас. SW2001 и 25012 показывали планеты неплохо, на мой вкус. Интересно перекроить их на более планетный манер.

[андройд]

Атмосфера капризная барышня не угадаешь, а хочется в точку и и без проблем.