Pourquoi utiliser une lame de Schmidt ?

[Jujubibi]

Bonsoir, je me posais une question qui risque bien de m'empêcher de dormir. Ce n'est pas vraiment une question d'astronomie mais plutôt d'optique.

 

Voilà comment fonctionne, en gros, un télescope Schmidt-Cassegrain :

 

 

Donc, on a un miroir primaire sphérique. Sauf qu'avec ce type de miroir, tous les rayons ne seront pas concentrés exactement au même point, et pour amener tous les rayons lumineux au même foyer, on utilise une lame correctrice, dite lame de Schmidt, ça, c'est clair.

 

Question : pourquoi ? Ne serait-il pas plus simple de simplement utiliser un miroir parabolique ? Quel est l'avantage du couple "miroir sphérique-lame de Schmidt" par rapport à juste "miroir parabolique" ?

[bb98]

Bonjour

 

Schmidt proposa initialement une chambre uniquement photographique pour laquelle était recherché une focale courte, un f/D petit ( rapidité photographique) et un grand champ. Le foyer n'est pas plan....c'était tout un art d'y placer un film photo...le foyer est au milieu du tube.

 

Le principe faut ensuite largement modifié pour aboutir à nos petits Schmidt Cassegrain actuels, mais le tube court est resté.

 

Un "schmidt" n'est pas un "newton"; il y a d'autres formules optiques, plus ou moins complexes, plus ou moins connues; chacune a ses avantages et ses inconvénients, ses particularités, ses objectifs.

 

Bon ciel

Modifié 21 mars 2017 par bb98

[Jujubibi]

Bonjour

 

Schmidt proposa initialement une chambre uniquement photographique pour laquelle était recherché une focale courte, un f/D petit ( rapidité photographique) et un grand champ. Le foyer n'est pas plan....c'était tout un art d'y placer un film photo...le foyer est au milieu du tube.

 

Le principe faut ensuite largement modifié pour aboutir à nos petits Schmidt Cassegrain actuels, mais le tube court est resté.

 

Un "schmidt" n'est pas un "newton"; il y a d'autres formules optiques, plus ou moins complexes, plus ou moins connues; chacune a ses avantages et ses inconvénients, ses particularités, ses objectifs.

 

Bon ciel

 

Mouais, c'est pas vraiment une réponse. Pourquoi les constructeurs actuels s'embêtent avec une lame de Schmidt plutôt que simplement mettre un miroir parabolique, c'était ça la question. Et je suis sûr qu'il y a une raison, mais j'aimerais savoir laquelle. Corriger une aberration ? Coût ? Autre ?

[jgricourt]

La réponse à ta question est qu'un miroir de forme sphérique est plus rapidement obtenu lors du polissage que la forme parabolique qui d'ailleurs part toujours d'une forme sphérique (ébauchage) pour arriver à la forme souhaitée. Dans formule originale du Cassegrain le miroir était parabolique.

Modifié 21 mars 2017 par jgricourt

[bb98]

... Pourquoi les constructeurs actuels s'embêtent...

 

:p:p:p:p:p

 

Personne ne "s"embête à" !

"Schmidt" est une formule optique intéressante pour....bla bla bla

 

Bon ciel

[jgricourt]

Effectivement une longue focale pour un encombrement vraiment réduit, le tube fermé limite les échanges d'air et les turbulences internes. Il présente quand même de la coma qui sera complètement corrigée sur les modèles ACF chez Meade ou Edge chez Celestron.

[Leimury]

Bonjour,

 

L'explication du cout du miroir sphérique vs parabolique à propos des SC et des Maks ressemble à du grand portnawak repris et repris et tellement répété qu'on ne le remet plus en question.

 

Ces deux formules optiques imposent un miroir percé et une mécanique précise de translation du primaire.

 

Economiser quoi ?

Le cout qu'on reporte sur le ménisque, la lame ou le secondaire ?

 

Si fabriquer un SC était vraiment si simple que ça je crois qu'on en verrait en fabrication maison chez les amateurs alors qu'en fait ça exige tellement de compétences que c'est presque exclusivement l'oeuvre des professionnels.

 

Faudrait arrêter de répéter cette bêtise à propos du miroir sphérique qui rendrait le SC plus facile à fabriquer : c'est ridicule.

 

Bon ciel

[jgricourt]

Bien justement on arrive plus facilement a obtenir de bons miroir sphériques industriellement et à bas coût après je suis d'accord le reste des éléments pour fabriquer la formule optique complète demande un peu plus d'expertise et de moyens. On prend un SC pour d'autres raisons et d'ailleurs et c'est même plus cher que les Newtons.

Modifié 22 mars 2017 par jgricourt

[staffy]

Bonjour :

 

Voir, sur ce site, quelques informations sur les optiques (chapitre "les instruments pour l'observation des objets éloignés") : http://serge.bertorello.free.fr/optique/optique.html

['Bruno]

Est-ce que la réponse n'est pas liée aussi à la coma ? Un miroir parabolique à F/D⩽2 serait affligé d'une coma épouvantable. (Rappelons que la coma n'est pas un défaut de construction, mais un défaut de la formule optique, elle est donc inévitable.)

 

Après, si on veut regarder les détails, rappelons que le but est de construire un télescope compact par rapport à son diamètre. Un Newton ouvert à F/D⩽2 est hors de question (coma), donc ce sera une formule catadioptrique : un miroir primaire + une lame correctrice. Utiliser un miroir sphérique est alors moins coûteux puisque de toute façon il faudra la lame correctrice. (Leimury, tu comprends maintenant pourquoi ce n'est pas une arnaque de parler de moindre coût ? C'est un moindre coût pour un télescope catadioptrique.)

Modifié 22 mars 2017 par 'Bruno

[Raoulklimber]

En fait il y a plein de fabriquants qui ne s'embêtent pas à fabriquer une lame de schmidt et qui mettent juste un miroir parabolique : les fabriquants de télescope "Newton".

 

Et il y en a même d'autres qui font des miroirs hyperboliques ou autres trucs encore plus tordus...

 

Tout ça pour quoi ?

 

Comme c'est bien dit ci-dessus : chaque formule optique présente des caractéristiques propres qui sont des avantages ou des inconvénients par rapport aux autres formules selon l'usage qu'on en a.

 

L'amateur de base recherche souvent un télescope simple, de qualité correcte, pas cher, pour pouvoir observer à l'oeil nu, le pro recherche un champ de vision plat, corrigé du maximum d'aberrations possibles pour y placer sa caméra de pro, le prix et la complexité de manoeuvre il s'en bat la rate ou presque. Ca mène à deux constructions optiques différentes.

 

Un gros avantage du SC sur le "classique" Newton à miroir parabolique, pour l'amateur de base, c'est son plus faible encombrement, et la position de l'oculaire qui rend l'observation plus facile.

[Qorche]

Un gros avantage du SC sur le "classique" Newton à miroir parabolique, pour l'amateur de base, c'est son plus faible encombrement, et la position de l'oculaire qui rend l'observation plus facile.

De ce point de vue le Serrurier a fait beaucoup de mal aux SC.

[Raoulklimber]

C'est vrai.

[Albuquerque]

La lame qui est à l'avant d'un Célestron protège l'optique très coûteuse, tandis qu'en cas de choc détruisant cette lame l'intervention d'un simple vitrier pour la remplacer est beaucoup moins chère que celle d'un opticien changeant des miroirs taillés. 

[sebastien.lebouc]

il y a 19 minutes, Albuquerque a dit :

La lame qui est à l'avant d'un Célestron protège l'optique très coûteuse, tandis qu'en cas de choc détruisant cette lame l'intervention d'un simple vitrier pour la remplacer est beaucoup moins chère que celle d'un opticien changeant des miroirs taillés. 

 

Désolé mais c'est même complètement l'inverse!

La lame a une forme si complexe que seuls certains pro ont les process et moyens de contrôle nécessaire pour la réaliser. Pour faire simple, on déforme la lame PLANE sur un support sous vide avec un outil SPHERIQUE, et en revenant à la pression normale, on obtient "normalement  la forme de Schmidt.

Il ne s'agit en aucun d'une simple vitre, changeable par un "vitrier".

En revanche, le miroir est bien plus simple à réaliser et à contrôler.

 

Pourquoi un tel succès: un tube de SC8 à F/D=10 est environ 4x moins long qu'un tube newton de 200mm ouvert à 10...

Perso, le prends mon C8 d'une main, un tube de 2m ne rentre même pas dans la voiture. Et puis faut la monture qui va le supporter.

C'est là le génie de célestron, d'avoir mis au point un scope compact, avec monture pas trop compliquée, pour un prix "relativement" accessible.

[Gildas974]

il y a une heure, sebastien.lebouc a dit :

Pourquoi un tel succès: un tube de SC8 à F/D=10 est environ 4x moins long qu'un tube newton de 200mm ouvert à 10...

Perso, le prends mon C8 d'une main, un tube de 2m ne rentre même pas dans la voiture. Et puis faut la monture qui va le supporter.

C'est là le génie de célestron, d'avoir mis au point un scope compact, avec monture pas trop compliquée, pour un prix "relativement" accessible.

 

Pour le C11 ça ferait un tube de 3 mètres ! Ma pauvre voiture !  Un newton du même diamètre en effet serait déjà bien délicat à transporter !

A l'usage, je vois désormais tout l'intérêt de ce genre de tube au quotidien : la compacité. Il occupe deux places arrières du véhicule et that's all. La monture est quant à elle dans le coffre. 

Quant à la qualité optique, eh bien franchement ça fait le travail comme il faut. 

[Albuquerque]

Il y a 6 heures, sebastien.lebouc a dit :

 

Désolé mais c'est même complètement l'inverse!

La lame a une forme si complexe que seuls certains pro ont les process et moyens de contrôle nécessaire pour la réaliser. Pour faire simple, on déforme la lame PLANE sur un support sous vide avec un outil SPHERIQUE, et en revenant à la pression normale, on obtient "normalement  la forme de Schmidt.

Il ne s'agit en aucun d'une simple vitre, changeable par un "vitrier".

En revanche, le miroir est bien plus simple à réaliser et à contrôler.

 

 

Ah c'est pour ça que mon Célestron maintenant marche moins bien. 

C'est bête, en plus je me suis fâché avec le vitrier. 

[francheu]

Pour en revenir à la question initiale (oui je sais ça date). D'ailleurs le schéma représente une chambre de Schmidt, et non un Schmidt-Cassegrain.

Avec un miroir parabolique, pas d'aberration sphérique mais un paquet de coma dans le champ, surtout si on est très ouvert.

Dans le cas de la chambre de Schmidt, en plaçant la pupille d'entrée au centre de courbure du primaire (sphérique), on a uniquement de l'aberration sphérique, et en plus on a la même quantité d'aberration sur l'axe et dans le champ (ce n'est plus tout à fait vrai pour des angles très importants, mais ce n'est pas le cas ici, on parle de quelques degrés grand max). Donc en mettant un élément introduisant une quantité d'aberration inverse à celle du miroir primaire, et en le plaçant à son centre de courbure, on corrige complètement le télescope à la courbure de champ près.

C'est pour cela que les chambres de Schmidt avaient un support de film argentique courbe. On obtenait ainsi un télescope très ouvert tout en étant stigmatique sur tout le champ.

 

À votre service

[Thierry-andre Martin]

On 6/30/2018 at 6:30 PM, francheu said:

Pour en revenir à la question initiale (oui je sais ça date). D'ailleurs le schéma représente une chambre de Schmidt, et non un Schmidt-Cassegrain.

Avec un miroir parabolique, pas d'aberration sphérique mais un paquet de coma dans le champ, surtout si on est très ouvert.

Dans le cas de la chambre de Schmidt, en plaçant la pupille d'entrée au centre de courbure du primaire (sphérique), on a uniquement de l'aberration sphérique, et en plus on a la même quantité d'aberration sur l'axe et dans le champ (ce n'est plus tout à fait vrai pour des angles très importants, mais ce n'est pas le cas ici, on parle de quelques degrés grand max). Donc en mettant un élément introduisant une quantité d'aberration inverse à celle du miroir primaire, et en le plaçant à son centre de courbure, on corrige complètement le télescope à la courbure de champ près.

C'est pour cela que les chambres de Schmidt avaient un support de film argentique courbe. On obtenait ainsi un télescope très ouvert tout en étant stigmatique sur tout le champ.

 

À votre service

 

• En fait le problème ne fut pas au départ une question de lame asphèrique pour Schmidt.
• Schmidt utilisa 3 lentilles minces  pour son premier telescope capable de fotographier des grands champ stellaires
• A  l'èpoque, un physicien allemand du nom de Schwarzschild , avait inventé un telescope à 2 miroirs très bien corrigé utilisable seulement pour la photo à grand champ, mais dont le dèfaut ètait qu il ètait bien plus long que sa focale définitive donc  très encombrant ( cet astronome complet très doué en mathèmatique pour avoir pu donner le premier, une interpertation correcte de l'Equation de Einstein de la Relativité Gènèrale. Il fut connu aussi pour son Etude des dèfaults optiques et pour apporter des solution sur des objectifs à miroirs pour la miscroscopie exampt de dèfauts chromatiques et capable de travailler à distance de l'objet microscopique. Cet astronome est toujours une rèfèrence en cosmologie actuelle, avec son fameux rayon dit de Schwarzschild,  utilisé dans histoire "de Trou noir" qui correspond en fait à la limite des géodèsiques  pour une particule attirée par la seule force de gravitation lorsque un corps est comprimé pour atteindre une pression infinie à son centre.   Au delà de cette limite toutes les solutions engendrées pour donner des superbes images de symthèses des trous noirs ne respectent nullement l'Espace de Minkowski  qui fixe l'Espace temps pour la Cosmologie actuelle du model Lambda CDM  qui lui n'explique nullement ni la matière sombre et ni la noire au passage! 
•  Couder un astronome français, un gèni de la vulgarisation pour moi,  inventant aussi son telescope à  2 miroirs super corrigé mais complexe à fabriquer. Il parlera de l'invention de Schmidt dans un des ses livres techniques
•  Mais pour comprendre  l'idée de Schmidt Il faut revenir aux problèmes techniques de  l'èpoquede Schmidt et ses collègues : 

1.  il n'y avait pas de chambre à vide pour dèposer un film protecteur  genre SiO sur la mètalisation.Donc il fallait refaire souvent la mètalisation.
2. D'autre part les lentilles avait le problèmes d'engendrer des images fantomes  dù au reflet naturel du verre si il n'est traité antireflet.  Chaque fois c'est 4 % de lumière absorbée par surface air verre. De plus le verre n'ètait pas facile à fabriquer pour de grande dimensions 

•  Mais le plus gros problème ètait vraiment le film argentique avec son rendement  quantique très faible de quelques % après quelques minutes expositions.  Il fallait des jours pour obtenir une photo exploitable mème avec  des gros telescopes qui devaient aussi ètre focaliser manuellement durant l'exposition sans parler du suivi 
•   Schmidt touva avec sa lame une solution avec 3 surfaces polies dont 1 seules posait problème pour la réaliser exempt de tout les dèfauts critiques avec des pixels argentuique de 25 microns à l'èpoques. Seul la coubure de champs devait ètre compenser par une surface convexe centrée a un dixième de milimetre du foyer , supportant la pellicule . Ce foyer est à mi chemin entre le miroir et la lame correctrice. Le suivi durait moins longtemps  comme  c'est la cas avec un Hyperstar de chez Starizona  fabriquer pour les Celestrons SCT. Il va s'en dire que l'optique avant était limitée par la technique de la fabrication du verre transparent . Sa conception est décrite par Cyril Cavadore dans son livre sur la construction d'une chambre de Schmidt dèchargeable en pdf gratuitement sur son blog.  
• Pour ce qui s'interesserait à connaitre aussi l'Histoire de l'instrumentation des lunettes et telescopes , il y a un livre : 

  
  Lunettes et télescopes : Théorie, conditions d'emploi, description, réglage

  André Danjon; André Couder

  Edité par Albert Blanchard (1999)
  ISBN 10 : 2853670279 ISBN 13 : 9782853670272

• pour la Chambre de Schmidt super complet : 

  http://www.astrosurf.com/cavadore/optique/Schmidt/index.html

   

[SébLeSicilien]

Le 24/06/2018 à 08:26, sebastien.lebouc a dit :

Pour faire simple, on déforme la lame PLANE sur un support sous vide avec un outil SPHERIQUE, et en revenant à la pression normale, on obtient "normalement  la forme de Schmidt.

Bonjour à tous, ma curiosité à été piquée par un sujet d'Abdel (sur astrosurf) qui à acheté un C8 avec une lame cassée et qui se lance dans une répartition..

Est ce que vous savez où on peut trouver plus de détails pour ce beau défi ? 

Merci à tous. 

Séb. 

[Toutiet]

Non pas tition mais ation...😜 

[Fred_76]

En bref, une voiture c’est 4 roues, un moteur, un volant des freins et un boite pour mettre des gens à l’abri. Alors pourquoi y a t’il tant de modèles différents ?

[sebastien.lebouc]

Le site de Jean Dijon est un incontournable. Il a réalisé de nombreux instruments impliquant l'emploi de lames de Schmidt.

http://www.jeandijon.com/optique.htm

[Papalima]

il y a 18 minutes, Fred_76 a dit :

pourquoi y a t’il tant de modèles différents ?

 

je propose d'élever encore le débat : "Pourquoi y a-t-il quelque chose, plutôt que rien ?"

 

https://www.presses.ens.fr/collections_19_les-rencontres-de-normale-sup-_pourquoi-y-a-t-il-quelque-chose-plutot-que-rien-_9782130555049.html

[Fred_76]

il y a 7 minutes, Papalima a dit :

Pourquoi y a-t-il quelque chose, plutôt que rien ?

 

 

Quelque chose est-il nécessairement baryonique ou peut il aussi être electromagnetique, ou autre ?

[LH44]

Sachant que des particules peuvent même émerger du vide absolu ... enfin quantique !

[Papalima]

Moi, je m'embête pas, je considère que la réponse à cette question, c'est tout simplement 42.

[sebastien.lebouc]

42.

Pointure de chaussure ou tour de taille?

En tout cas c'est pas à propos de taille optique, encore moins de Schmidt.

 

[Fred_76]

il y a 16 minutes, Papalima a dit :

tout simplement 42

Mouais, c’est un peu facile. 42 est il (ou elle ?) une notion, une quantification d’un phénomène immatériel ou matériel ? Et le chat dans tout ça, il mange des croquettes dans sa gamelle ou des pissenlits par la racine ?

[Papalima]

il y a une heure, sebastien.lebouc a dit :

Pointure de chaussure ou tour de taille?

 

Ah c'est marrant, ça, les 2 !!!

Ça doit cacher quelque chose...

Il y a 1 heure, Fred_76 a dit :

Mouais, c’est un peu facile. 42 est il (ou elle ?) une notion, une quantification d’un phénomène immatériel ou matériel ? Et le chat dans tout ça, il mange des croquettes dans sa gamelle ou des pissenlits par la racine ?

 

Faut demander à Deep Thought.