푸코 칼날 시험

Foucault knife-edge test
미러 측정을 위한 푸코 테스트 설정

푸코 칼날 시험은 오목한 곡면 거울의 모양을 정확하게 측정하기 위해 150년 전에 개발된 광학 시험이다.그것은 아마추어 망원경 제작자들이 반사 망원경의 1차 거울을 그리는 데 흔히 사용된다.다른 테스트 기술에 비해 비교적 간단하고 저렴한 장비를 사용합니다.

개요

푸코의 칼날 실험은 1858년 프랑스 물리학자 레옹 푸코가 광학 [1]거울의 원뿔 모양을 측정하는 방법으로 설명했습니다.거울의 곡률 중심 또는 그 근처에서 나이프 모서리에 빛을 반사하여 거울 표면 치수를 측정합니다.이를 위해 가장 기본적인 19세기 형태인 전구, 핀홀이 있는 은박지 조각, 칼날을 만들기 위한 면도날로 구성된 테스터만 있으면 된다.테스트 장치는 X축(칼 절단 방향)을 따라 Y축(광축)을 가로질러 조정할 수 있으며, 일반적으로 광축에 [2]평행한 선을 따라 0.001인치(25µm) 또는 그 이상으로 측정 가능한 조정 기능을 갖추고 있습니다.이 테스트는 빛의 파장(또는 앵스트롬, 100만분의 1인치 또는 나노미터)[3][4]에 대한 거울의 곡률 오류를 측정할 수 있습니다.

푸코 테스트 기본

위에서 : R과 R의 곡률 반경(빨간색 X) 안쪽에 있는 칼끝으로 만든 푸코 섀도우 패턴을 나타내는 포물선 거울.

푸코 테스트는 아마추어 망원경 제작자들이 반사 [5][6]망원경에서 1차 거울을 계산하는 데 흔히 사용됩니다.테스트할 미러는 스탠드에 수직으로 놓입니다.Fuco 테스터는 거울의 곡률 반경 거리(반경 R은 초점 거리의 2배)에 핀홀을 곡률 중심 한쪽에 설치한다(핀홀 대신 나이프 가장자리와 평행한 짧은 수직 슬릿을 사용할 수 있다).핀홀 광원에서 돌아오는 빔이 나이프 모서리에 의해 차단되도록 테스터를 조정합니다.

칼날 뒤쪽에서 거울을 보면 거울 표면에 무늬가 나타납니다.거울 표면이 완벽한 구체의 일부인 경우 거울은 전체 표면에 걸쳐 균등하게 비춰집니다.거울이 구형이지만 요철이나 함몰과 같은 결함이 있는 경우 결함이 높이에서 크게 확대됩니다.만약 표면이 포물선이라면, 정확한 모양은 칼날의 정확한 위치에 따라 다르지만 거울은 보통 도넛이나 로젠지처럼 보입니다.

거울 위에 쿠더 마스크,[7] 에베레스트 핀 스틱(A. W.[8] 에베레스트 이후) 또는 다른 구역[9] 마커를 배치하면 거울 표면이 완벽한 포물선을 얼마나 닮았는지를 계산할 수 있습니다.거울의 광축(Y축)을 따라 구역의 곡률 반지름을 찾는 테스터를 사용한 일련의 측정입니다.그런 다음 이러한 데이터는 축소되고 이상적인 포물선 곡선에 대해 그래프로 표시됩니다.

기타 테스트 기술

주요 기사:론치 시험과 간섭계

곡률 중심에서 거울을 측정하는 다른 여러 가지 검정이 사용됩니다.일부 망원경 제작자들은 칼끝을 미세한 평행 와이어, 유리판에 식각, 사진 네거티브 또는 컴퓨터 인쇄 투명도로 이루어진 격자(매우 거친 회절 격자와 유사)로 대체하는 푸코 테스트라고 불리는 변형된 테스트를 사용합니다.Ronchi 테스트 패턴은 표준 미러 패턴과 일치하거나 컴퓨터에 의해 생성됩니다.

푸코 테스트의 다른 변형으로는 소형 및 중형 미러의 파장 정확도가 약 (θ/8)로 제한된 푸코 테스트보다 더 정확하게 f/ratio의 미러를 측정할 수 있는 가비올라 또는 가우스틱 테스트가 있습니다.가성 테스트는 거울의 각 측면의 각 구역을 [10]곡률 중심에서 측정하기 위해 좌우로 조정되는 테스트 단계를 사용하여 더 큰 거울을 측정하고 (θ/20) 파동 피크 대 계곡 정확도를 달성할 수 있습니다.

Dall null 테스트에서는 핀홀 앞에 짧은 거리에 배치된 평면 볼록 렌즈를 사용합니다.렌즈의 위치가 올바르면 도넛 모양 대신 포물선 거울이 테스트 대상인 것처럼 보이므로 테스트가 훨씬 쉽고 영역 측정이 필요하지 않습니다.[1]

1918년에 발표된 Michelson-Twyman 및 Michelson 방법, Lenouvel 방법 및 Fizau 방법을 포함한 다수의 간섭계 테스트가 사용되고 있다.간섭계 테스트는 최근 몇 년 동안 저렴한 가격의 레이저, 디지털 카메라(웹 카메라 등) 및 컴퓨터를 통해 더욱 저렴하게 이루어졌지만, 주로 산업적인 방법론으로 남아 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 텍사스 1984 페이지 68-70 섹션 2.25
  2. ^ 하버 2008 페이지 39
  3. ^ 텍사스 1984 페이지 70 섹션 2.26
  4. ^ Sacek, Vladimir (14 July 2006). "4.5.2. Foucault test". Notes on AMATEUR TELESCOPE OPTICS. Vladimir Sacek. Retrieved 18 December 2010.
  5. ^ 텍사스 1984년 55-61쪽 2.21절
  6. ^ Harbour, David A (July 2001). "Understanding Foucault: A Primer for Beginners (Second Edition)". The ATM's Workshop. Retrieved 18 December 2010.
  7. ^ Ken Slater와 Nils Olof Carlin을 테스트하기 위한 쿠더 화면 설계 및 계산
  8. ^ Stellafane ATM, 쿠더 마스크 제작, 에베레스트 핀 스틱 제작
  9. ^ 하버 2008 페이지 49-51
  10. ^ Baldwin, Jeff (September 2000). "The Caustic Test". Valley Skies. Stockton Astronomical Society. Archived from the original on July 28, 2011. Retrieved January 9, 2011.
  • Harbour, David A (July 2013). William J Welker (ed.). Understanding Foucault: A primer for beginners (2nd edition). Sapphire Publications. ISBN 978-1-62374-003-0.
  • Texereau, Jean (1984). How to Make a Telescope (second English edition). Richmond, VA: Willman-Bell. ISBN 0-943396-04-2.
  • Thompson, Allyn J (15 April 1947). Making Your Own Telescope. Cambridge, MA: Sky Publishing. ASIN B0007DK32U.

추가 정보

  • L. Foucault, "수속인이 서피스 옵티케에서 surface configuration des optiques", Comptesrendus hebdomadaires de l'l Academie des Sciences, vol. 47, 958-959 (1858)
  • L. 푸코, "Mémoire sur la construction des télescopes en vere argenté," Anales de l'Observatoire impériale de Paris, 제5권 197-237쪽 (1859년)