Из любви к искусству (4)

Продолжаю понемногу возиться с будущим зеркалом телескопа. Предыдущая часть здесь: https://author.today/post/739598

Когда-то я изготавливал параболическое зеркало до 200 мм диаметром за 4 рабочих дня, правда, полноценных, по 8-10 рабочих часов. Но время идет, я старею, "теряю былую легкость", да и работать на новом месте не так удобно, как в старом Подвале. Кроме того, в минувшую субботу, как и в предыдущую, я не смог посвятить зеркалу достаточно времени. Вчера, например, мне пришлось забирать младшую внучку из театра, где у нее был спектакль. (Играла она, представьте себе, Пушкина! Говорит, что на голову ей надели кудрявый парик, а на руки почему-то колеса. Я голову сломал: зачем Пушкину колеса на руках? Его кто-то собрался катать, как тачку, взявши за ноги? Гм...) А потом пришлось везти артистку домой кормить обедом, и только после этого мы поехали в новый Подвал, называемый так по традиции, хотя он на третьем этаже.

На данный момент позади 5 часов полировки.

В результате этого процесса зеркало должно приобрести сферическую форму. Сразу вопрос: как ее контролировать? Ошибки поверхности должны быть чем меньше, тем лучше и в предельном случае не должны превышать значения лямбда/8, где под лямбдой понимается 555 нм, то есть та длина световой волны, к которой наиболее чувствителен человеческий глаз. Деля на 8, получаем примерно 0,07 мкм. Понятно, что никакими механическими измерительными приборами такая малость не ловится. Но на выручку оптикам еще в 1854 г. пришел Леон Фуко, предложивший теневой метод контроля вогнутых сфер.

Все знают маятник Фуко. Многие слышали о вихревых токах Фуко, из-за которых не следует ставить в микроволновку посуду с золотым ободком. А теневой метод Фуко вот:

Картинка дрянная, но уж какую нашел. Точечный источник света установлен в центре кривизны зеркала, то есть на удвоенном фокусном расстоянии от него. Рядом с источником света расположен нож, а за ним -- глаз наблюдателя. Лучше использовать светящуюся щель, строго параллельную ножу, и совсем хорошо, если щель и нож совпадают. Это позволяет избавиться от инструментального астигматизма. У нас как раз такой теневой прибор:

При использовании теневого метода сфера кажется плоскостью, освещенной сбоку (навстречу лезвию ножа) очень косыми лучами. Рельеф, если он есть, сразу становится заметен.

Я не стал даже пробовать заснять теневую картину моего зеркала на телефон, но если вам интересно, как выглядят теневые картины, то вот пример из Интернета:

Нож здесь вдвигается справа, а значит, свет падает слева. Это не сфера. Посередине зеркала видим обширный бугор, а в нем ямку. Все очень наглядно. (Узенькая световая полоска на самом краю зеркала -- дифракционный эффект, наплевать и забыть.) При исследовании строго сферического зеркала оно равномерно гаснет при вдвигании ножа и равномерно же освещается при выдвигании, а в промежуточном положении покрывается равномерной полутенью.

В общем-то при правильно подобранном режиме работы и достаточно твердой полировальной смоле сфера должна получаться автоматически. Так в теории. На практике -- когда как. Что до моего зеркала, то теория восторжествовала. Фигура зеркала уже настолько близка к сфере, что можно было бы переходить к параболизации, если бы не важнейшее обстоятельство: пяти часов полировки недостаточно! Пусть глаз не видит на поверхности стекла никаких дефектов даже в косых лучах лампы накаливания (именно лампы накаливания, а кто скажет, что она устарела, тот не оптик!), но микроскоп сразу вскрывает истину:

Вывод: пяти часов полировки мало. Видны "точки" -- следы от более грубых, чем было нужно, зерен абразива и царапина. Все это безобразие по идее должно исчезнуть часа через 3 дополнительной полировки. Да и мой опыт говорит: не менее 8 часов полировки вынь да положь.

Но вчера я не полировал. Во-первых, переклеил зеркало по-новому, более аккуратно. До этого план-шайба была наклеена на зеркало не строго по центру, а со смещением где-то 2 мм. Это много! Так можно и астигматизм натереть. Во-вторых, начал готовиться к параболизации, а для нее нужен звездчатый полировальник меньшего диаметра. Вырезал звезду из картона, смазал зеркало полиритом, наложил на него картонную маску, сверху поместил нагретый полировальник -- и под груз весь этот бургер!

Результат несколько обескуражил. Посередине выдавленной звезды осталась ямка. Повторил процесс при большем нагреве полировальника -- вотще, ямка осталась. Гнусный виновник этого -- пузырь воздуха, коему было некуда деться. Еще не знаю, как буду действовать дальше. Вероятно, попробую параболизовать зеркало той звездой, какая получилась, а коррективы внесу лишь тогда, когда увижу, что получается фигня, а не парабола. Но это потом, а сначала надо закончить полировку, не испортив при этом фигуру зеркала.

Продолжение следует...