Esto interesa no solamente al óptico aficionado, sino también a quien encarga un objetivo, del cual debe siempre exigir y comprender su boletín.
Hay un doble criterio al cual debe satisfacer un buen objetivo, que fue enunciado en Lunettes et télescopes por A. Danjon y A. Couder, página 522 :
1. “El radio del círculo de menor aberración es comparable al de la mancha de
difracción teórica y en promedio, las aberraciones transversales reducidas son inferiores a la unidad.
2. El mayor apartamiento de tautocronismo es como máximo igual a un cuarto de onda y
la mayor parte de la superficie del espejo presenta defectos notablemente menores.” Los dos gráficos del boletín de control permiten juzgar si el espejo responde bien a este doble criterio. En general, en un pequeño espejo, la primera condición es la más difícil de cumplir. Un boletín sumario que no indique más que las λf del cálculo inmediato puede prestar aquí servicios importantes. Muy a menudo, uno se impone para el segundo criterio un límite más severo ; hemos señalado porqué. Del taller de la Commissión no sale ningún espejo si su boletín no determina los λf / ρ < 1 y desviaciones de tautocronismo inferiores a λ / 10 ; este límite está todavía bien lejos de ser alcanzado[13]. Con tan pequeñas tolerancias, es inútil buscar un defecto cualquiera sobre el cielo observando las estrellas ; lo que puede descubrirse es que el espejo está mal montado o mal centrado. Agregamos, para los que solo son compradores, que no hay que fiarse de una simple fotografía tomada en el aparato de Foucault, producida por el óptico y cuyos contrastes pueden ser trucados hasta el infinito. Si existe un boletín de control completo, hay que controlar la escala de ampliación de las ordenadas, que generalmente se toma igual a 105 solamente, para mostrar pendientes menos espantosas ; a menudo también con el evidente propósito de escribir defectos dos veces menores, el óptico da el perfil de los accidentes sobre el vidrio y no sobre la onda ; hay que saber descubrir estos pequeños abusos de confianza y exigir precisiones según las necesidades. Si el boletín es incompleto y no indica, por ejemplo, más que los apartamientos longitudinales ΛC, hay que tomarse el trabajo de calcular rápidamente con la regla, los λf correspondientes para compararlos al radio de la mancha de difracción. El espejo principal simboliza nuestra esperanza astronómica ; no hay que aceptarlo a ciegas. Por el contrario, a menos que sean formidables, los defectos visibles de abrasión : gris, huellas, rayaduras, escamas, no perjudican más que las faltas de belleza, generalmente benignas sobre la imagen. La parte más delicada de nuestra empresa está terminada ; quedaríamos descorazonados si hubiésemos acobardado con descripciones demasiado completas a los principiantes seducidos por el trabajo del vidrio. Todos los detalles dados no son indispensables para hacer un espejo pasable, pero sí lo son para uno perfecto ; no hemos querido limitar el campo de acción del aficionado cuidadoso y
observación de una imagen sobre el cielo, perturbada por los abominables remolinos atmosféricos.
[1] Después de ciertas “hazañas” de operadores capaces de tallar un espejo de 160 mm en 6 horas, muchos aficionados hacen una cuestión de honor en pulir como locos ; indicamos a los más furiosos que las máquinas americanas modernas (usando la barnesita) pulen un bloque de 180 mm de diámetro entre 1 y 3 minutos ; pero la óptica astronómica es otra cosa.
[2] A. Couder, Construction d’un miroir de 1,20 m (construcción de un espejo de 1,20m) y Lunettes et Tèlescopes (Anteojos y Telescopios).
[3] Un trozo de vidrio frotado contra otro con la interposición de Carborundum 280 ó 400.
[4] La razón de crecimiento de área es 28p cm2 = 88 cm2. Los radios hx son: , , , . En esta forma las áreas de las franjas circulares serán : Z4 = Z3 = Z2 = 2Z1.
[5] El número de zonas se determina por el número entero que dé la siguiente fórmula : con r en mm. [6] Esta media aritmética hm no es idéntica a la hm de A. Couder, Lunettes et télescopes, pág. 533, que se define como el radio cuyo cuadrado es igual a la mitad de los cuadrados de los radios interior y exterior de la zona, y que permite una reducción teóricamente más correcta ; no obstante la significación física del enfoque fotométrico de la zona, nos parece corresponder a la mitad de la ventana (las orlas de difracción afectan simétricamente ambos bordes y el observador iguala especialmente las partes centrales de la porción). Las diferencias que resultan de esta divergencia de interpretación son de todos modos pequeñas ; con el diafragma estándar, ellas representan apartamientos transversales inferiores al micrón. Cada uno elegirá según su criterio.
[7] Défauts des instruments réels (Defectos de los instrumentos reales). Cahiers de Physique.
[8] La superficie plana se utiliza para representar la esfera, ya que así es como se le observa en el método de las sombras.
[9] He aquí un método divertido para desconcertar a un confiado “determinista”, es decir, al operador que cree poder predecir siempre el efecto producido por una acción determinada.
[10] No hay que olvidar que Foucault pulía con papel, técnica que no se presta para la aplicación de otros procedimientos mejores.
[11] Ellison lanzó la moda de los espejos parcialmente parabolizados (por ejemplo, 90% de h2/R) para tomar en cuenta un eventual efecto térmico que no podría sino excepcionalmente compensar este defecto voluntario permanente ; en todo caso, es muy cómodo para justificar las torpezas, que tienen entonces el aspecto de haber sido realizadas intencionalmente.
[12] Recordamos que tomamos las notaciones principales de Lunettes et télescopes e invitamos a los lectores que tienen un mínimo de conocimientos matemáticos a seguir sobre el original (numeral 115), el principio del método.
3.
El espejo plano diagonal
Espejo o prisma; cualidades exigidas
Para hacer accesible el plano focal se desvía el haz principal mediante un prisma de reflexión total o un espejo plano inclinado generalmente a 45º con respecto al eje del espejo principal.
Los prismas tienen ventajas nada despreciables: con haces cuya abertura no exceda 1/5 eliminan la conservación de una superficie metalizada particularmente expuesta al depósito de rocío. Son además piezas comunes relativamente fáciles de hallar. Desgraciadamente la calidad exigida en la aplicación que encaramos es difícilmente lograda por los prismas ordinarios destinados corrientemente a inversores de imágenes en los aparatos de poco aumento. Las exigencias para el plano de la cara hipotenusa de un prisma son casi las mismas que las correspondientes a un espejo plano; lo que complica aun más la cuestión en el caso de un prisma es que los defectos pueden acumularse con los de las caras de entrada y de salida, con los errores de inclinación de las caras entre sí y con los defectos internos del vidrio. Por lo tanto un buen prisma de más de 40 mm de arista en el ángulo recto es un objeto muy raro. En todos los casos el prisma actúa como una lámina de caras paralelas de un espesor igual a su lado menor; introduce entonces una sobre corrección esférica y cromática de ningún modo despreciable para una travesía de unos 40 mm de vidrio con un haz de abertura de 1/6 o más. Por el contrario, un espejo plano no introduce ninguna aberración. En razón de la relativa proximidad de la imagen, del orden de un décimo de la longitud focal del espejo principal, en principio pueden tolerarse errores de pendiente 10 veces más grandes que sobre aquél, debiendo prestarse especial atención a la condición relativa de los apartamientos de tautocronismo. Para satisfacer la regla de Rayleigh, teniendo en cuenta los defectos del vidrio y la incidencia a 45º, consideramos tolerable una anomalía de λ/12 aproximadamente. Pero en razón de la incidencia a 45º no existe la posibilidad de elegir como en el caso del espejo principal, entre muchas superficies de referencia de curvaturas poco diferentes; es necesario que la curvatura sea nula pues de otro modo el haz reflejado es astigmático. Si admitimos para este último defecto una tolerancia de λ/5,5 sobre la ondaix[1]
vemos que sobre el vidrio, no podremos tolerar una curvatura regular cóncava o convexa si excede de λ/8.
Muy pocos telescopios en servicio poseen un plano de esta calidad. Son frecuentes los defectos de una franja entera y hemos tenido ocasión de comprobar en el plano de un buen telescopio de 30 cm una convexidad de 9 franjas. No es dudoso que parte de la mala reputación de los reflectores newtonianos de la industria provenga de tales negligencias.