在望遠鏡這個場景中。

    雖說球面不能對星點完美成像，但是整個視場內(nèi)的成像質(zhì)量卻可以保證均勻。

    加之成本方面的問題，很多人負擔不起拋物面的價格。

    因此在后世，相當多數(shù)的人都選擇了球面來做單獨凸面。

    但別忘了。

    這個選擇的前提條件是……在后世。

    眼下徐云所在的時間線，卻是古代宋朝。

    因此手搓球面透鏡，有件事是無論如何繞不開的難題：

    徐云搞不出刀口儀和干涉儀。

    其實刀口儀還好說點，真要手搓起來，還是可以做出二三十種簡易雛形的。

    但干涉儀就很難了，因為這玩意是需要激光的……

    而這兩個儀器，恰恰是手搓球面鏡中極為關(guān)鍵、甚至可以說核心的一環(huán)：

    為啥說后世手藝好的diy球鏡，完全能夠超越機器呢？

    原因就是因為有這兩個機器提供極其精密的檢測。

    只要檢測到哪里有誤差，拿沾著拋光粉的軟瀝青去蹭幾下就行了。

    比如佳能鏡頭——尤其是高端l鏡頭里，現(xiàn)在還有很多手工磨的鏡片來著。

    至于剩下的轉(zhuǎn)儀鐘啥的倒還好說：

    老蘇鼓搗的水運儀象臺，其實就是最早的轉(zhuǎn)儀鐘，等于一下穿到了祖宗頭上了……

    考慮到咱們這是一本紀實……咳咳，嚴謹小說。

    因此在一開始，徐云便提前做好了一個方案：

    利用旋轉(zhuǎn)的水銀實現(xiàn)拋物面，同時再手磨一個不需要太過精度的球面鏡做像差極限的臨界焦比輔助，也就是類rc結(jié)構(gòu)。（水銀溫度計的時候暗示過了，居然沒人發(fā)現(xiàn)，失望啊……）

    實際上。

    將液體應(yīng)用在光學器件上的想法，可以一直追溯到小?！蛘哒f老牛的年代。

    但是由于諸多工程和技術(shù)上的困難，直到19世紀，后世才有反射式液體元器件的開發(fā)嘗試。

    所謂反射式液體拋物鏡，便是指使用高反射率的水銀作為鏡片材料制成的液體鏡面。

    通過將其置于穩(wěn)定、以8.5rpm恒速旋轉(zhuǎn)的容器中，便可形成拋物面。

    由于無需玻璃鏡片的澆筑、研磨和拋光過程，因此它的造價成本也歷來很低。

    后世本土最著名的例子，就是不列顛哥倫比亞大學的lzt大型望遠鏡了：

    它擁有一塊直徑6m的超大液體鏡片，也是目前世界上最大的液體鏡片。

    徐云上輩子還沒下海碼字的時候，也曾經(jīng)參與過國內(nèi)某液體拋物鏡的設(shè)計，在當時屬于國二的項目。

    直徑幾米的鏡片，成本才五十萬美元不到。

    不過相較于望遠鏡。

    后世更有名的液態(tài)鏡片，應(yīng)該是某米手機打的廣告，一度還霸占過熱搜。

    但那玩意兒其實是折射式液體鏡片，和反射式還是有比較大差距的。

    視線再回歸原處。

    在準備好諸多物件后，徐云便開始分配起了任務(wù)：

    “老爺，水銀揮發(fā)有毒，加之其需要與轉(zhuǎn)儀鐘組合，必須要有專業(yè)人士監(jiān)察才行。

    因此液體拋物面便交給小人負責，您看可好？”

    過去的這些天里。

    徐云和老蘇的關(guān)系已經(jīng)發(fā)展到了類似亦師亦友的地步，早就不是普通主仆的性質(zhì)了。

    因此徐云的請示主要只是過個場，老蘇自然也不會去胡亂下令：

    “如此便依你所言，小王，你還需要哪些幫手？”

    徐云想了想，指著王稟和另一位男子道：

    “只需校尉大人與張器監(jiān)即可。”

    老王是部隊里的軍官，還承擔過運糧的任務(wù)，在監(jiān)察經(jīng)驗和嚴謹性上還是不用多說的。

    至于另外的一位張器監(jiān)，則是制器局的一位從八品器監(jiān)。

    此人全名張家寶，大概有些類似后世那種從一線提拔起來的車間主管。

    張家寶在一周前被借調(diào)到了老蘇府上聽用，徐云見過幾次他的技術(shù)，水平也相當可靠的。

    有了兩位監(jiān)理人員協(xié)助，液體拋物面應(yīng)該不會出太大的紕漏。

    老蘇沉默片刻，同意了徐云的訴求，轉(zhuǎn)身對王稟二人道：

    “正臣，張器監(jiān)，你二人便去小王手下幫忙吧?！?/br>
    王稟和張家寶齊齊領(lǐng)命。

    隨后徐云想了想，又說道：

    “至于副鏡嘛……恐怕就要由老爺您來帶隊了?！?/br>
    在這次的制鏡方案中，徐云為望遠鏡設(shè)計的是一種類rc結(jié)構(gòu)。

    也就是在經(jīng)典卡塞格林系統(tǒng)基礎(chǔ)上，根據(jù)初級像差理論，優(yōu)化出的一個進階版牛反。

    后世的比如凱克望遠鏡、雙子望遠鏡等都是使用的這種結(jié)構(gòu)。

    不過這些望遠鏡的副鏡采用的都是磨制和檢測成本極高的凸鏡，徐云則由于工業(yè)能力的問題，顯然不可能做到如此程度。

    因此他只能退而求其次，選擇了類似dall－kirkham系統(tǒng)的球鏡。

    也就是水銀液體拋物面為主，球鏡為輔的組合式結(jié)構(gòu)。

    從觀測數(shù)據(jù)上來看。

    徐云這次設(shè)計的效視角為1.3°左右，也就是半視場角0.65°。

    至于感光元件徐云使用的是螢石，對角線長度約為74mm。

    這樣在觀測木星時，假設(shè)木星視直徑為40角秒時。

    它在焦平面上的大小便為：40＊1800/206264=0.776mm。

    用目鏡放大后，在250毫米明視距離處，大小差不多有27.4mm。

    這樣一來。

    便可以保證木星能看到明暗相間的云帶，土星能看到土星環(huán)，金星能看到盈虧。

    這種級別的成像效果，應(yīng)該足夠滿足老蘇的需求了。

    沒錯。

    27.4mm。

    看到這兒。

    有些同學想必已經(jīng)反應(yīng)了過來：

    根據(jù)有效視場角可以推算，徐云這次要搞的，是一座焦距在4000mm的巨炮?。ㄒ娮ⅲ?/br>
    4000mm焦距，這是啥概念呢？

    最直白的說。

    它的直徑接近一米，差不多等于潘多拉去掉腦袋的高度。

    至于長度嘛……

    不會少于十米。

    也就是有些類似威廉·赫歇爾的那架定義了銀河系的反射式望遠鏡。

    面對如此一尊龐然大物，哪怕輔助副鏡不需要太過精細的數(shù)據(jù)，鍛造起來也是非常麻煩的。

    首先便是副鏡的曲率問題，這事兒徐云只能親自出手了。

    沒辦法。

    球差是三階像差，無法在高斯光學的范圍內(nèi)表達，更別提現(xiàn)在連高斯光學都沒接觸多少的老賈了。

    徐云的計算方案是這樣的：

    根據(jù)賽德爾像差多項式中的球差部分，可以寫出單個薄透鏡的球差系數(shù)：

    s=（（c1－c2）^2n^3s＋2（c1－1/s）^2－（c1－c2）^2n^2（2c1－3/s）＋n(c1－1/s)(c2－3/s))＋（y^3（1－n）/n）

    這里c1和c2是薄透鏡的兩個表面的曲率，s是物距，y是光線高度。

    對于徐云的副鏡組來說。

    由于采用薄透鏡假設(shè)，兩個球面透鏡上的光線高度是一樣的。

    從而可以在最終結(jié)果里約去這個高度。

    而第一個球面鏡a的物位于無窮遠，第二個球面鏡b的物就是第一個透鏡的像。

    所以有sa=∞，sb=∫a。

    徐云之前特意找老蘇收集了火石玻璃（見125章），通過制備大蒜素的電解池處理，可以得到折射率n在1.51680的標準玻璃。

    是的。

    徐云之前在準備制作大蒜素的時候，便考慮到了望遠鏡的這一步，甚至更遠。

    隨后把實際參數(shù)代入求解，便可以得到兩組可行解。

    一組是c1=0.000494801mm^－1，c2=－0.00173844mm^－1

    另一組則是c1=0.00107834mm^－1，c2=－0.0011155mm^－1（應(yīng)該沒算錯，有算錯的話歡迎指正）