Добро пожаловать на наш астрономический форум!
Надеемся, что здесь вы сможете получить толковые ответы на свои вопросы по любительской астрономии основанные на опыте и знаниях, а не на догадках, мифах и чтении Интернета по диагонали.
Если вы решили присоединиться к нам - придерживайтесь и Вы в своих ответах этих правил

Зоны особого внимания: ЧАВО (FAQ), Обзоры оборудования и Окуляры

Просветляющие покрытия

Обсуждения всех аспектов любительских астрономических наблюдений: статей из ЧАВО и обзоров, инструментов и аксессуаров, астрономических объектов и событий, погоды и явлений...

Модератор: Ernest

Ответить
Аватара пользователя
traveller in time
Сообщения: 866
Зарегистрирован: 31 июл 2013, 19:25

Просветляющие покрытия

Сообщение traveller in time » 10 янв 2017, 14:58

Ernest писал(а):... если денег на лантановое стекло не жалеть, то наверное возможно.
История получила продолжение. Изучил яркость бликов бинокля. Оказалось, блик от склейки в окуляре (№9 на фотографии) почти в 4 раза ярче блика от склейки в объективе (№4), что говорит об аномально большой разнице в коэффициентах преломления используемых стёкол. Также сравнительным методом получил абсолютные значения количества отражённого света.
Яркость бликов определялась в программе RawDigger, предоставляющей неискажённые данные о наполнении пикселей. В случае с моей камерой Canon 400D наполнение линейно пропорционально экспозиции пикселя. Принимая коэффициент отражения непросветлённой поверхности объектива 50мм рефрактора Galaxis за 0,04, находим количество энергии в бликах от просветлённых поверхностей. На иллюстрации в сносках приведены данные каждого блика в процентрах. Над чертой - для трёх каналов отдельно (красный/зелёный/синий), под чертой - среднее между каналами значение. Блик №11 с другой фотографии, из экономии места не стал её добавлять.

Если принять n1 для обычного стекла из пары 1,52, то из абсолютного значения интенсивности блика №9 ~0,56% можно прикинуть n2 второго, более тяжёлого компонента. Получится около 1,77! Действительно похоже на "лантан".

Изображение
Порядковый Расположение Предполагаемый типИнтенсивность Интенсивность
номерповерхностипросветления R/G/Bсредняя
1внешняянет4,0/4,0/4,04,0
2внутреняяоднослойное1,22/1,78/2,781,93
3внешняяоднослойное1,32/1,36/1,711,46
4склейка0,14/0,15/0,150,15
5внутренняядвухслойное0,37/0,58/0,350,43
6призмаоднослойное1,85/2,43/3,492,59
7однослойное2,33/2,39/2,622,44
8однослойное0,88/0,89/1,281,02
9склейка0,55/0,56/0,560,56
10внешняядвухслойное0,50/0,65/0,510,55
11однослойное2,40/2,45/2,672,51

Изображение
Последний раз редактировалось traveller in time 26 янв 2017, 10:31, всего редактировалось 2 раза.
"Не стоит безоговорочно доверять результатам эксперимента, пока они не были подтверждёны теорией", Артур Эддингтон.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17944
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение Ernest » 10 янв 2017, 16:15

Круто!.. И полученные цифры близки похожи на правду.
Стоит в подробностях описать методику.

Только вот как вы определяете количество слоев в просветляющем покрытии?

Аватара пользователя
traveller in time
Сообщения: 866
Зарегистрирован: 31 июл 2013, 19:25

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение traveller in time » 10 янв 2017, 17:39

Ernest писал(а):Стоит в подробностях описать методику.
Когда-нибудь... :oops:
Ernest писал(а):Только вот как вы определяете количество слоев в просветляющем покрытии?
Это предположение, конечно. Соображения такие:
- В объективе с тремя непросветлёнными поверхностями четвёртая вряд ли имеет просветление больше одного слоя.
- Блик однослойного имеет один минимум, значит спектральная характеристика должна быть с изгибом вниз. По числам это хорошо видно;
- Интенсивность однослойного просветления высока, оттенки ненасыщенные;
- В бинокле солидного возраста из 10 поверхностей 8 имеют однослойное просветление. На оставшихся двух нет смысла делать что-то очень эффективное (больше 2-х). Скорее всего смысл "маркетинговый" - в зелёном цвете, "для красоты". И чтобы можно было в спецификации заявить "multicoated";
"Не стоит безоговорочно доверять результатам эксперимента, пока они не были подтверждёны теорией", Артур Эддингтон.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17944
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение Ernest » 10 янв 2017, 19:33

"В объективе с тремя непросветлёнными поверхностями четвёртая вряд ли имеет просветление больше одного слоя" - просветление делают за одну установку - самое дорогое это помещение линз в вакуумную камеру, создание в ней достаточной степени разрежения, а один там будет слой, два или три уже мало влияет на цену
"Блик однослойного имеет один минимум, значит спектральная характеристика должна быть с изгибом вниз" - спектр отраженного блика может быть с одним минимумом и в случае многослойных покрытия, например один из слоев - корректирующий (чтобы скомпенсировать слишком большой показатель преломления стекла) или защитный (при плохой устойчивости предыдущего слоя)
"Интенсивность однослойного просветления высока, оттенки ненасыщенные" - тоже самое будет при защитной функции покрытия или при необычном показателе преломления
"В бинокле солидного возраста из 10 поверхностей 8 имеют однослойное просветление" - догадки...
"На оставшихся двух нет смысла делать что-то очень эффективное (больше 2-х)" - ну например, для коррекции суммарного спектра пропускания...

Думаю, эту колонку стоит пометить как "предположительные данные". А главное - зачем она вообще нужна? Это если производителем указано, что покрытия в изделии многослойные, то потребитель может сделать предположение о его спектральной кривой и эффективности. А тут у вас и спектр, и эффективность уже есть - какая разница, чем они были достигнуты? Не стоит мешать в одной таблице догадки (да еще из самых общих соображений) с результатами объективных измерений.

Аватара пользователя
traveller in time
Сообщения: 866
Зарегистрирован: 31 июл 2013, 19:25

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение traveller in time » 11 янв 2017, 11:44

Ernest писал(а):"Интенсивность однослойного просветления высока, оттенки ненасыщенные" - тоже самое будет при ... необычном показателе преломления.
Кстати про показатель преломления. Если посчитать, что материал нашего однослойного покрытия - MgF2, то тяжёлое стекло будет иметь значительно меньший коэффициент отражения, чем обычное. Скорее всего блик №9, который заметно слабее остальных (кроме зелёных), как раз принадлежит второй поверхности лантановой линзы.
Ernest писал(а):"На оставшихся двух нет смысла делать что-то очень эффективное (больше 2-х)" - ну например, для коррекции суммарного спектра пропускания.
При суммарном бликовании (в каналах R/G/B) 15,9/18,8/23,8% эффект от перехода с 2-х слоёв на 3 всего на 2-х поверхностях будет несущественным.
Ernest писал(а):Думаю, эту колонку стоит пометить как "предположительные данные".
Исправил название столбца на "предполагаемый тип просветления".
Ernest писал(а):А главное - зачем она вообще нужна?
Из антимаркетинговых соображений, так сказать - для отрезвления пользователей, видение которых сформировано продавцами. На астрофоруме, преимущественно в разделе "барахолка", частенько встречается информация об FMC японских биноклей с аналогичным просветлением. При продаже Pentax PCF и того страшнее, вспоминают про фирменное 16-и слойное (!!) SMC просветление.
"Не стоит безоговорочно доверять результатам эксперимента, пока они не были подтверждёны теорией", Артур Эддингтон.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17944
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение Ernest » 11 янв 2017, 11:53

Почему вас так удивляет 16-слойное покрытие? Еще раз - если просветление наносится не осаждением из раствора, а напылением в вакуумной камере - количество слоев уже не так сильно повысит ценник процесса. Пожалуй, нанесение напылением однослойного покрытия должно выглядеть в такой ситуации как странный анахронизм.

Стоит иметь ввиду, что простое однослойное покрытие по краям спектрального диапазона отражает даже больше, чем непокрытое стекло.

Изображение

Аватара пользователя
traveller in time
Сообщения: 866
Зарегистрирован: 31 июл 2013, 19:25

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение traveller in time » 11 янв 2017, 14:50

Ernest писал(а):Почему вас так удивляет 16-слойное покрытие?
У тех Pentax'ов яркость бликов не ниже, чем у исследованного Bausch&Lomb, по 1,5..2,5%. Какое уж тут мульти.
"Не стоит безоговорочно доверять результатам эксперимента, пока они не были подтверждёны теорией", Артур Эддингтон.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17944
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение Ernest » 11 янв 2017, 16:27

Вы картинку в моем предыдущем сообщении видите?

Аватара пользователя
traveller in time
Сообщения: 866
Зарегистрирован: 31 июл 2013, 19:25

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение traveller in time » 11 янв 2017, 17:13

Ernest писал(а):Вы картинку в моем предыдущем сообщении видите?
На картинке для однослойного просветления показан идеальный случай, когда коэффициент преломления материала плёнки равен среднегеометрическому из коэффициентов преломления сред. В реальности так не бывает. И в реальности блики однослойного покрытия в большинстве случаев ярче мульти.
Вложения
index.jpg
index.jpg (46.32 КБ) 9803 просмотра
0_b931d_bbdb5ae9_orig.jpg
"Не стоит безоговорочно доверять результатам эксперимента, пока они не были подтверждёны теорией", Артур Эддингтон.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17944
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение Ernest » 11 янв 2017, 22:16

То, что однослойное покрытие менее эффективно чем правильное многослойное и так понятно. Речь не об этом. На графике приведен пример спектральной кривой многослойного покрытия. Со средним значением немногим меньше 1%. То есть нельзя оценивать число слоев судя только по проценту отражения.

Аватара пользователя
traveller in time
Сообщения: 866
Зарегистрирован: 31 июл 2013, 19:25

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение traveller in time » 24 янв 2017, 02:03

Ernest писал(а):Стоит иметь ввиду, что простое однослойное покрытие по краям спектрального диапазона отражает даже больше, чем непокрытое стекло.
Посмотрел ещё раз на график и не понял, как так происходит. В от поверхностей воздух/плёнка и плёнка/стекло отражается в ~4 раза меньше энергии, чем от непросветлённой границы воздух/стекло. В противофазе они гасятся (минимум отражения на графике), в фазе складываются: 1/4+1/4=2 ???? :shock:
"Не стоит безоговорочно доверять результатам эксперимента, пока они не были подтверждёны теорией", Артур Эддингтон.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17944
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение Ernest » 24 янв 2017, 09:39

Хорошее наблюдение...
Тут только надо иметь ввиду, что показатель преломления флюорита магния 1.4231, что очень далеко от оптимального.

Аватара пользователя
traveller in time
Сообщения: 866
Зарегистрирован: 31 июл 2013, 19:25

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение traveller in time » 24 янв 2017, 10:08

Ernest писал(а):Тут только надо иметь ввиду, что показатель преломления флюорита магния 1.4231, что очень далеко от оптимального.
Я имел в виду график, который вы привели. Там непросветлённое стекло отражает ~4,3%, т.е. nстекла=~1,52. В минимуме отражение ноль, значит nплёнки=~1,233. От границы воздух/плёнка отражается ~1,09%, от плёнка/стекло ~1,08%. Они интерферируют и, судя по графику, на длине волны ~385нм превращаются в 10%.
"Не стоит безоговорочно доверять результатам эксперимента, пока они не были подтверждёны теорией", Артур Эддингтон.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17944
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение Ernest » 24 янв 2017, 10:24

traveller in time писал(а):В минимуме отражение ноль, значит nплёнки=~1,233
Это из чего следует?

Аватара пользователя
traveller in time
Сообщения: 866
Зарегистрирован: 31 июл 2013, 19:25

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение traveller in time » 24 янв 2017, 11:05

Ernest писал(а):
traveller in time писал(а):В минимуме отражение ноль, значит nплёнки=~1,233
Это из чего следует?
Чтобы две волны полностью погасились, они должны обладать равной амплитудой/энергией. Это условие выполняется, когда nплёнки=(nсреды*nстекла)^0,5.
"Не стоит безоговорочно доверять результатам эксперимента, пока они не были подтверждёны теорией", Артур Эддингтон.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17944
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение Ernest » 24 янв 2017, 21:17

да, конечно...
что-то я притормозил :)

Аватара пользователя
traveller in time
Сообщения: 866
Зарегистрирован: 31 июл 2013, 19:25

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение traveller in time » 24 янв 2017, 21:51

А как быть с интерференцией в фазе? 1,08%+1,09%=~10%? Должны быть, вроде как, те же 4,3%, что и от непросветлённой границы.
"Не стоит безоговорочно доверять результатам эксперимента, пока они не были подтверждёны теорией", Артур Эддингтон.

Аватара пользователя
traveller in time
Сообщения: 866
Зарегистрирован: 31 июл 2013, 19:25

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение traveller in time » 25 янв 2017, 17:44

Немного новой информации о покрытиях старых японцев. Раскопал руководства по эксплуатации Pentax:

Изображение

Изображение

В PCF II производитель заявляет MC, т.е. часть поверхностей с многослойным просветлением. Анализ оттенков и яркости бликов показывают, что все поверхности PCF II просветлены. Значит не MC поверхности покрыты одним слоем.
Из брошюр ясно, что многослойных покрытий у Pentax'ов тех времён два типа: "простое", как у PCF II, и SMC, как у более дорогой модели PIF. Что интересно, в руководстве PIF говорится про SMC только на линзах, но не на призмах.
Pentax PCF II 7x35 и Bausch&Lomb Legacy 7x35 похожи как две капли воды. У них одинаковой схемы окуляры, размеры глазной линзы, форма призм, подрезание выходного зрачка и оттенки просветления. Стёкла, судя по яркости бликов, всё таки разные, но типы просветлений, надо полагать, одинаковые.
Сравнивая двух японцев с современным однослойным (производителем заявлено FC) Olympus DPS-I почти с полной уверенностью можно сказать, что единственные две поверхности PCF и Legacy с мультипросветлением - внутренняя объектива и внешняя окуляра (зелёного цвета).
Блик от склейки в окуляре DPS почти равен по яркости таковому в Legacy и в 3 раза ярче блика от склейки своего объектива. Получается, в составе окуляра DPS тоже есть линза из тяжёлого стекла.
Просвечивание PCF II 7x35 лазером показало, что глазная группа - дублет, в котором внутренняя линза двояко выпуклая, внешняя - выпукло-вогнутая. Т.е. схема окуляров всё-таки Кёльнер.

Изображение
"Не стоит безоговорочно доверять результатам эксперимента, пока они не были подтверждёны теорией", Артур Эддингтон.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17944
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение Ernest » 25 янв 2017, 20:50

traveller in time писал(а):А как быть с интерференцией в фазе? 1,08%+1,09%=~10%? Должны быть, вроде как, те же 4,3%, что и от непросветлённой границы.
1 + 1 = 4? :)
Так и будет примерно 2%, арифметике не важно что складывать...

Ну а злополучный график, вероятно, иллюстрирует работу V-покрытия, которое не обязательно однослойное (и даже обычно не однослойное) цель которого - минимизация отражения для одной длины волны и используется в лазерной оптике (в ИК диапазоне обычны показатели преломления 2-3-4 и более). А подписи на нем были проставлены позже не таким внимательным как вы иллюстратором.

Вот более адекватный пример кривых.
Изображение

Аватара пользователя
traveller in time
Сообщения: 866
Зарегистрирован: 31 июл 2013, 19:25

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение traveller in time » 25 янв 2017, 23:06

Ernest писал(а):1 + 1 = 4? :)
Так и будет примерно 2%, арифметике не важно что складывать...
Только почему-то при гашении волн в противофазе пролетает не 98%, а 100%. Как-то они не арифметически складываются.

Путилин - Оптические покрытия (стр. 45..46, текст в pdf местами заслонён картинками, найти недостающее можно здесь): "... получили систему, которая будет обладать нулевым отражением на длине волны λ=λ0, а во всём спектральном интервале коэффициент отражения этой системы R меньше Rm т.е. коэффициента отражения подложки."
отражение однослойного покрытия.jpg
отражение однослойного покрытия.jpg (21.2 КБ) 9616 просмотров
"Не стоит безоговорочно доверять результатам эксперимента, пока они не были подтверждёны теорией", Артур Эддингтон.

Аватара пользователя
Denk36
Сообщения: 2854
Зарегистрирован: 31 май 2012, 08:22

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение Denk36 » 25 янв 2017, 23:08

Есть предложение к Администрации - сделать отдельную тему по постам, связанным с просветлением.
Телескопы: GSO DOB 16" "БАНДУРА" (клубный)
Бинокли: БПЦ 10х50 Tento, Delta Titanium 8х42
С Уважением, Денис.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17944
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: по следам обзора 50 мм SuperView

Сообщение Ernest » 26 янв 2017, 09:17

traveller in time писал(а):
Ernest писал(а):1 + 1 = 4? :)
Так и будет примерно 2%, арифметике не важно что складывать...
Только почему-то при гашении волн в противофазе пролетает не 98%, а 100%. Как-то они не арифметически складываются.
В амплитудном выражении: в противофазе 1% - 1% = 0%, в фазе 1% + 1% = 2% Какие проблемы?

Другое дело что энергия волны пропорциональна квадрату амплитуды. Поэтому если исходный 1% это энергетический коэффициент отражения, то для получения амплитудного сначала надо из него извлечь корень корень(0.01) = 0.1. Потом сложить 0.1+0.1 = 0.2. А потому опять возвести в квадрат: 0.2*0.2 = 0.04 или 4%.

Как ни крути, а 10% при однослойном оптимальном покрытии по стеклу с обычным показателем преломления получиться не может.

Ответить