由于无需玻璃镜片的浇筑、研磨和抛光过程,因此它的造价成本也历来很低。
后世本土最著名的例子,就是不列颠哥伦比亚大学的LZT大型望远镜了:
它拥有一块直径6m的超大液体镜片,也是目前世界上最大的液体镜片。
徐云上辈子还没下海码字的时候,也曾经参与过国内某液体抛物镜的设计,在当时属于国二的项目。
直径几米的镜片,成本才五十万美元不到。
不过相较于望远镜,
后世更有名的液态镜片,应该是某米手机打的广告,一度还霸占过热搜。
但那玩意儿其实是折射式液体镜片,和反射式还是有比较大差距的。
视线再回归原处。
在准备好诸多物件后,徐云便开始分配起了任务:
“老爷,水银挥发有毒,加之其需要与转仪钟组合,必须要有专业人士监察才行。
因此液体抛物面便交给小人负责,您看可好?”
过去的这些天里。
徐云和老苏的关系已经发展到了类似亦师亦友的地步,早就不是普通主仆的性质了。
因此徐云的请示主要只是过个场,老苏自然也不会去胡乱下令:
“如此便依你所言,小王,你还需要哪些帮手?”
徐云想了想,指着王禀和另一位男子道:
“只需校尉大人与张器监即可。”
老王是部队里的军官,还承担过运粮的任务,在监察经验和严谨性上还是不用多说的。
至于另外的一位张器监,则是制器局的一位从八品器监。
此人全名张家宝,大概有些类似后世那种从一线提拔起来的车间主管。
张家宝在一周前被借调到了老苏府上听用,徐云见过几次他的技术,水平也相当可靠的。
有了两位监理人员协助,液体抛物面应该不会出太大的纰漏。
老苏沉默片刻,同意了徐云的诉求,转身对王禀二人道:
“正臣,张器监,你二人便去小王手下帮忙吧。”
王禀和张家宝齐齐领命。
随后徐云想了想,又说道:
“至于副镜嘛....恐怕就要由老爷您来带队了。”
在这次的制镜方案中,徐云为望远镜设计的是一种类RC结构。
也就是在经典卡塞格林系统基础上,根据初级像差理论,优化出的一个进阶版牛反。
后世的比如凯克望远镜、双子望远镜等都是使用的这种结构。
不过这些望远镜的副镜采用的都是磨制和检测成本极高的凸镜,徐云则由于工业能力的问题,显然不可能做到因为程度。
因此他只能退而求其次,选择了类似Dall-Kirkham系统的球镜。
也就是水银液体抛物面为主,球镜为辅的组合式结构。
从观测数据上来看。
徐云这次设计的效视角为1.3°左右,也就是半视场角0.65°。
至于感光元件徐云使用的是萤石,对角线长度约为74mm。
这样在观测木星时,假设木星视直径为40角秒时。
它在焦平面上的大小便为:40*1800/206264=0.776mm。
用目镜放大后,在250毫米明视距离处,大小差不多有27.4mm。
这样一来。
便可以保证木星能看到明暗相间的云带,土星能看到土星环,金星能看到盈亏。
这种级别的成像效果,应该足够满足老苏的需求了。
没错。
27.4mm。
看到这儿。
有些同学想必已经反应了过来:
根据有效视场角可以推算,徐云这次要搞的,是一座焦距在4000mm的巨炮!(见注)
4000mm焦距,这是啥概念呢?
最直白的说。
它的直径接近一米,差不多等于潘多拉去掉脑袋的高度。
至于长度嘛.....
不会少于十米。
也就是有些类似威廉·赫歇尔的那架定义了银河系的反射式望远镜。
面对如此一尊庞然大物,哪怕辅助副镜不需要太过精细的数据,锻造起来也是非常麻烦的。
首先便是副镜的曲率问题,这事儿徐云只能亲自出手了。
没办法。
球差是三阶像差,无法在高斯光学的范围内表达,更别提现在连高斯光学都没接触多少的老贾了。
徐云的计算方案是这样的:
根据赛德尔像差多项式中的球差部分,可以写出单个薄透镜的球差系数:
S=((c1-c2)2n3s 2(c1-1/s)2-(c1-c2)2n2(2c1-3/s) n(c1-1/s)(c2-3/s)) (y3(1-n)/n)
这里c1和c2是薄透镜的两个表面的曲率,s是物距,y是光线高度。
对于徐云的副镜组来说。
由于采用薄透镜假设,两个球面透镜上的光线高度是一样的。
从而可以在最终结果里约去这个高度。
而第一个球面镜A的物位于无穷远,第二个球面镜B的物就是第一个透镜的像。
所以有Sa=∞,Sb=∫a。