Observatii cu lunete simplet 2

Observații cu lentila „Huygens Admovere” (reproducere, focala 3,5 m) și cu lentila „Campani” (reproducere, focala 3,4 m) asupra Lunii

Vremea a fost predominant înnorată, cu perioade scurte de cer senin printre nori.

Am început observațiile cu lentila nr. 1, de 57 mm diametru, lustruită pe pâslă. Figura optică este mai slabă, prezentând o deformare centrală convexă („ochiul lui Sauron”), ceea ce face ca lentila să ofere imagini bune doar până la o diafragmă efectivă de 46 mm, la măriri mici (35× – 50×) folosind oculare Kepler – plano convexe de 70 mm, 80mm și 100 mm.

La un diametru de 37 mm, imaginea devine excelentă, permițând o mărire de până la 87× fără degradare vizibilă cu un ocular 40mm plossl, deși cea mai bună performanță se obține la 77×, cu un ocular Kepler de 45 mm.

Este foarte interesant faptul că această lentilă este aproape identică, din punct de vedere optic, cu replica lentilei „Admovere” a lui Huygens care a descoperit satelitul Titan, având 57 mm diametru și 3,7 m distanță focală. Acea lentilă prezintă aproape aceleași defecte ca și a mea și oferă imagini limitate de difracție (difraction-limited) la o apertura intre de 40 - 35 mm.

La 46 mm diametru, imaginea este foarte bună doar la 50×, iar cu o diafragmă de 47 mm și ocular Kepler biconvex de 100 mm, imaginea devine extrem de clară. Voi încerca observații la 50× și 35× pentru a vedea dacă pot detecta Titan, deoarece această lentilă și cea a lui Huygens sunt foarte apropiate ca figură optică reală.

La 50× și 77×, cu diametrul de 37 mm, imaginile lunare sunt remarcabil de bune, fără aberație cromatică – imaginea este asemănătoare telescoapelor newtoniene, clară și naturală, pur și simplu impresionantă.

Surpriza majoră a venit de la lentila nr. 3 — replica Campani, lustruită pe hârtie, focala 3,4 m.

La diametrul de 46 mm, aceasta a oferit imagini extrem de clare și precise, până la 106× (cu un ocular Plössl de 32 mm), ceea ce a fost o surpriză plăcută la prima vedere.

Fiind ultima lentilă șlefuită din set, calitatea optică s-a dovedit a fi net superioară primelor două. Este interesant de observat că șlefuirea trebuie realizată foarte atent, deoarece figura optică inițială determină calitatea finală după polizare.

Cu oculare galileene de 20 mm și 43 mm, imaginile obținute cu lentila nr. 3 nu au fost la fel de bune – aberația cromatică era mai pronunțată, iar aberația sferică și aberațiile laterale erau vizibile pe discul lunar.

Pentru aceste lungimi focale mari, se comportă mai bine ocularele cu lentile pozitive, în timp ce la lentilele obiectiv cu focale mai scurte (2,1 m), ocularele cu lentile negative funcționează acceptabil.

La 133×, cu un ocular Kellner de 25 mm, imaginea Lunii devine vizibil mai întunecată, iar unele detalii fine sunt mai greu de observat, deși imaginea rămâne clară; aberațiile cromatice devin vizibile.

La 106×, imaginea este extrem de clară, iar aberația cromatică apare doar la marginea discului lunar.

Lentila polizata pe hartie nr 2 46mm cu diafragma de 34mm vedere frontala

Lentila replica Admovere

Concluzii privind polizarea pe hârtie comparativ cu lustruirea pe pâslă

În urma testelor suplimentare, am ajuns la concluzia că polizarea pe hârtie produce cele mai bune imagini de difracție, atunci când este aplicată corect metoda tradițională de lustruire.

Realizând observații cu lentile de 2.200 mm și 2.140 mm distanță focală, lustruite pe hârtie și pe pâslă, este interesant de constatat că lentilele polizate pe hârtie oferă cele mai bune imagini și cel mai bun contrast atât pe stele, cât și pe planete.

După observații repetate ale Lunii, lui Saturn, stelelor strălucitoare și stelelor duble, am ajuns la concluzia clară că hârtia „câștigă”.

Contrastul este vizibil superior în cazul lentilelor lustruite pe hârtie față de cele polizate pe pâslă.

Discul Airy al stelelor este mai bine definit, iar detaliile de difracție (inelele Airy) sunt mai curate și mai pronunțate în cazul lentilelor lustruite pe hârtie.

Este foarte interesant faptul că polizarea pe hârtie nu reprezintă o polizare„adevărată” în sens clasic, ci mai degrabă o șlefuire extrem de fină, care face ca suprafața lentilei să devină transparentă. O curatare a urmelor lasate de slefuirea fina.

Totuși, am reușit să duc lentila nr. 2 la o transparență foarte ridicată, schimbând hârtia de șapte ori în timpul polizarii. La un anumit punct polizarea pe hartie nu mai da roade ci practic va incepe sa slefuiasca suprafata lentilei astfel incat nu poti ajunge la o polizare completa a lentilei, dar chiar si asa imaginiile sunt foarte bune, excelente asi putea spune.

Am folosit aceeași diafragmă de 37 mm la ambele lentile. În mod surprinzător, lentila lustruită pe pâslă are o o claritate mai buna decat cea polizata pe hârtie.

Am testat lentila lustruită pe hârtie și la 34 mm diametru, iar imaginile de difracție au rămas excelente — mult mai bune decât la lentila de 2,1 m la 37mm diametru lustruită pe pâslă.

De asemenea, lentila polizată pe pâslă nu a dezamăgit: la 37 mm și 34 mm diametru, imaginile lunare sunt foarte bune, diferențele față de lentila polizata pe hârtie fiind minore. Totuși, pe stele și planete diferența de contrast este ușor sesizabilă.

La diametrul de 34mm lentila nr 2 polizata pe hartie ofera imagini bune avand cromatismul cel mai scazut din acest set.

Este încurajator faptul că lentila lustruită pe hartie nr. 2 oferă imagini satisfăcătoare pe stele și planete, iar dacă suprafața ar fi șlefuită mai corect, ar putea oferi rezultate excelente.

Secretul constă în calitatea șlefuirii inițiale, care trebuie să asigure o figură optică uniformă pe toată suprafața.

Cu lentila polizata pe pâslă pot ajunge la măriri de peste la 107× chiar si 145x, obținând imagini lunare clare și precise.

Privită în reflexie, suprafața lentilei lustruite pe pâslă are un aspect de coajă de lămâie, în timp ce lentila lustruită pe hârtie este mult mai netedă.

Voi mai incerca sa slfeuiesc inca un set asemanator acestuia cu focale de 2.3 - 2.1m in aceasta marja si inca un set de 3.5m 3.4m focala si voi prelungi slefuirea cu abrazivii mai fini pentru o finisare uniforma.

Observații asupra planetei Saturn

Saturn apare foarte frumos prin lentila polizata pe pâslă.

Folosind refractorul de 1300 mm focala cu obiectiv polizat pe pâslă și diafragmă de 25 mm, la 21× (cu ocular galilean), se pot vedea inelele lui Saturn sub forma unor protuberanțe laterale, exact cum le-a observat Galilei — asemenea unor „mici sateliți” atașați de discul planetei.

La măriri de 20× și 30×, aspectul este identic cu cel descris de Galileo.

Dacă se folosește un ocular Huygens de 12,5 mm (104x) sau un ocular Kellner de 20 mm (65x) inelul devine vizibil sub forma unei linii clare în jurul planetei.

De asemenea, cu un ocular galilean planoconcav de 20 mm, inelele sunt perfect vizibile.

Surpriza reală apare la observațiile cu refractorul de 2,1 m nr 3, focala și diametru de 37 mm, în condiții bune de seeing:

Inelele lui Saturn se văd mult mai bine decât prin telescoapele comerciale moderne de 50 mm, imaginile fiind mult mai clare și contrastante.

La 107×, cu un ocular Huygens de 20 mm, imaginea este extrem de clară, iar inelul este perfect delimitat, foarte ascutit si contrastul excelent, prsctic inelul apare ca o linie foarte ascutita si clar definita, deci iti dai seama ca in principiu nu este vorba de sateliti caresa orbiteze planeta.

Chiar și cu un ocular Galilean de 20 mm, imaginea rămâne clară și contrastată, cu inelul distinct vizibil.

Cu lentila lustruită pe hârtie la 34mm, contrastul crește semnificativ la 110×, diferența față de cea lustruită pe pâslă fiind mică, dar vizibilă la ochi.

Avantajul la lentilele polizate pe hartie este faptul ca in mod suprinzator chiar daca nu sunt polizate la nivelul la care poate sa ajunga pasla adica foarte transparente precum lentilele polizate pe smoala, contrastul este mai bun chiar daca lentila mai are ramase multe puncticele care nu le poate elimina hartia.

Concluzii finale

Consider că această serie de teste clarifică definitiv situația:

Problema lentilelor din veacul al 17-lea lustruite pe pâslă consta în calitatea slabă a șlefuirii inițiale și în faptul că pâsla era fixată rudimentar pe matrita, având un contact imperfect cu suprafața lentilei, ducand astfel ca lentila sa aiba defecte optice iar acest fapt necesita o reducere masiva a aperturi.

Totusi in vrmea lui Galileo avem o serie de lentile de foarte buna calitate limitate de difractie iar calitatea prelucraii fiind foarte buna la nivelul metodelor de manufacturare ale vremi. Desigur majoritatea telescoapelor din vremea aceea erau pentru distractie si ornament, iar cele astronomice posedau o calitate net superioara celorlalte instrumente fabricate in masa.

Astazi am ajuns la concluiza ca se pot prelucra lentile simplet dupa metoda veche foarte bine iar polizarea pe pasla daca este facuta bine poate sa ofere o calitate foarte buna. Important este grosimea paslei si contactul cu matrita plus cat de imbibata in apa trebuie sa fie pasla pentru un contact bun.

În schimb, hârtia lipită pe matrita oferă un contact mult mai uniform, adaptându-se mai bine formei.

Totuși, contactul perfect între hârtie, lentilă și oxidul de ceriu (CeO₂) depinde de cantitatea de adeziv și de grosimea stratului aplicat.

Un avantaj major este că hârtia poate fi înlăturată ușor prin imersarea sculei într-un vas cu apă timp de aproximativ 5 minute — hârtia se desprinde lent, iar după spălarea adezivului, suprafața rămâne curată și gata pentru aplicarea unei noi hârtii.

Timpul de uscare al adezivului depinde de grosimea stratului, fiind în jur de 10-15 minute.

În schimb, pâsla este mai comodă: rămâne permanent lipită de matrita, permițând polizarea mai multor lentile succesive (în acest caz trei) fără a fi înlocuită.

Pâsla nu se uzează la fel de repede ca hârtia, însă hârtia necesită înlocuire la fiecare 10 minute, în funcție de tipul acesteia și de rezistența mecanică.