Отражатель Ньютона - Википедия - Newtons reflector

Копия телескопа Ньютона-Викинса, третьего телескопа-рефлектора Ньютона. Он был представлен Королевскому обществу в 1766 году после восстановления Томасом Хитом. Он описывается как лучший из инструментов, созданных Ньютоном.[1]

В первый телескоп-рефлектор построенный сэром Исаак Ньютон в 1668 г.[2] является ориентиром в история телескопов, будучи первым известным успешным отражающий телескоп.[3][4] Это был прототип дизайна, который позже получил название Ньютоновский телескоп. Были некоторые ранние прототипы, а также современные копии этой конструкции.

Описание

Рисунок 19 века отражателя Ньютона

Исаак Ньютон построил свой телескоп-отражатель как доказательство своей теории, что белый свет состоит из спектр цветов.[5] Он пришел к выводу, что объектив любого рефракторный телескоп пострадает от разброс света в цвета (Хроматическая аберрация ). В построенном им телескопе в качестве телескопа использовались зеркала. цель которые обходят эту проблему. Для создания главное зеркало Ньютон использовал нестандартную композицию металла, состоящую из шести частей. медь на две части банка, раннее сочинение зеркало металлическое.[3] Он изобрел средства для придания формы и шлифовки зеркала и, возможно, был первым, кто использовал питча[6] для полировки оптической поверхности. Он выбрал сферическую форму для своего зеркала вместо параболы, чтобы упростить конструкцию: он убедился, что хроматическая, а не сферическая аберрация является основными недостатками преломляющие телескопы. Он добавил в свой отражатель то, что является отличительной чертой дизайна «Ньютоновский телескоп», вторичное «диагональное» зеркало рядом с фокусом главного зеркала, чтобы отражать изображение под углом 90 ° к окуляр установлен сбоку телескопа. Это уникальное дополнение позволило просматривать изображение с минимальными препятствиями для зеркала объектива. Еще он сделал все трубки, устанавливать, и фурнитура.

Ньютон описал свое изобретение как:

Диаметр сферы, до которой был отшлифован Металл, составлял около 25 английских дюймов, и, как следствие, длина инструмента составляла около шести с четвертью дюйма. Глазное стекло было плосковыпуклым, а диаметр сферы - равным. выпуклая сторона которого была заточена, составляла около 1/5 дюйма или чуть меньше, и, как следствие, увеличивалась в 30-40 раз. С помощью другого способа измерения я обнаружил, что она увеличена в 35 раз. Вогнутый металл имел отверстие размером дюйм и третья часть, но апертура была ограничена не кругом Opake, закрывающим край металла вокруг, а кругом opake, помещенным между очком и глазом и перфорированным посередине небольшим кругом отверстие для прохождения Лучей в Око. Поскольку этот Круг, помещенный здесь, остановил большую часть ошибочного Света, который в противном случае нарушил бы Видение. Сравнивая его с довольно хорошей Перспективой в четыре фута в длину, сделанное с вогнутым окуляром, я мог читать на большем расстоянии с моим собственным инструментом, чем со стаканом. Однако объекты в нем казались намного темнее, чем в Стекле, отчасти потому, что больше света было потеряно из-за отражения в металле, чем из-за преломления в стекле, и частично из-за того, что мой инструмент был перезаряжен. Если бы его увеличили в 30 или 25 раз, объект выглядел бы более живым и приятным "..." Металлический объект был два дюйма в ширину и около одной трети дюйма толщиной, чтобы он не сгибался. . У меня было два таких металла, и, отполировав их оба, я попробовал, какой из них был лучше; и снова заземлите другую, чтобы посмотреть, смогу ли я сделать ее лучше, чем то, что я сохранил ».

Ньютон описывает телескоп с цель вогнутое главное зеркало диаметр 2 дюйма (50 мм) толщиной 0,3 дюйма, шлифованный, чтобы соответствовать сфере диаметром 25 дюймов, что дает радиус 12,5 дюйма и фокусное расстояние 6,25 дюйма (158 мм). Зеркало было уменьшено до эффективной диафрагмы 1,3 дюйма путем размещения диска с отверстием в нем между глазом наблюдателя и окуляром. Телескоп имел плоское диагональное вторичное зеркало, отражающее свет под углом 90 ° к плосковыпуклому. окуляр с вероятным фокусным расстоянием 4,5 мм, что дает его наблюдаемое 35-кратное увеличение. Ньютон сказал, что телескоп имеет длину 6,25 дюйма; это соответствует длине инструмента, изображенного в его монографии «Оптика». Похоже, что второй телескоп, который был представлен Королевскому обществу, имеет большее фокусное расстояние, так как он значительно длиннее, чем первый телескоп, показанный на его иллюстрации и описанный в «Оптике».[7] Ньютон завершил свой первый телескоп-рефлектор в конце 1668 года и впервые написал об этом в письме от 23 февраля 1669 года. Генри Ольденбург (Секретарь Королевское общество ).".[8]

Ньютон обнаружил, что может видеть четыре Галилеевы луны из Юпитер и серповидная фаза планеты Венера с его новым маленьким телескопом.[7] Друг Ньютона Исаак Барроу показал телескоп небольшой группе из Лондонское королевское общество в конце 1671 года. Они были так впечатлены им, что продемонстрировали его для Карл II в январе 1672 г.[9] Этот телескоп оставался в хранилище Королевского общества до тех пор, пока не распался, а затем исчез из их записей. Последнее упоминание о нем датируется 1731 годом, когда от него осталось только два зеркала.[1]

Практический потенциал первого телескопа Ньютона стал более очевидным к концу 18 века, когда диаметр самого большого рефлектора вырос до почти 50 дюймов (126 см).[10] в то время как самый большой объектив с ахроматической линзой был не более 5 дюймов (13 см).[11]

В отношении ранних телескопов, построенных Ньютоном, была некоторая неясность, но теперь ясно, что его первый телескоп был прототипом, который он построил в 1668 году. Его видели только несколько друзей в Кембридже, и очень мало о нем известно. . У этого прототипа зеркало было чуть больше дюйма в диаметре, вероятно, 1,3 дюйма и около 6 дюймов в длину.[12] В последующие годы Ньютон редко ссылался на этот прототип, поэтому его второй прицел часто называют его первым.

Телескоп-рефлектор Ньютона

Второй телескоп Ньютона был построен в 1671 году; У него было зеркало диаметром 2 дюйма и фокусное расстояние от 6,25 до 6,3 дюйма. Он сделал два зеркала и выбрал лучшее для телескопа. Он продержал этот телескоп недолго, но представил его на рассмотрение Королевскому обществу. В отчете об этом телескопе сразу после его презентации в декабре 1671 года говорится, что он был около 7 дюймов в длину и около 2,25 дюйма в диаметре. Изображение просматривалось через отверстие в боковой стенке трубки, «размером примерно с головку большой булавки». Трубка была цельной, а зеркало было перемещено снизу вверх для его фокусировки. Он устанавливался на шаровой опоре.[13] Этот второй телескоп остался с обществом, и к 1731 году он распался так, что остались только два металлических зеркала. Затем он впоследствии исчез. Несомненно, что это не тот телескоп, который Королевское общество сейчас имеет в своем распоряжении, поскольку это зеркало содержало серебро, а третье зеркало телескопа не содержит серебра, но имеет добавку мышьяка. Это было то, что Ньютон предложил как усовершенствование своего второго зеркала телескопа, поскольку он обнаружил, что металл слишком мягкий из-за серебра.

Третий телескоп Ньютона был построен в 1671–1672 годах Ньютоном и его «товарищем по камере» из Тринити-колледжа Джоном Уикинсом. Он сообщил, что Викинс лучше вычислил зеркало, чем на своем втором телескопе. Это телескоп, который он имел с собой, когда писал Opticks. Некоторое время спустя телескоп появился в мастерской производителей инструментов Heath and Wing вместе с инструментом Ньютонов, принадлежащим Эдмонду Галлея. Скорее всего, телескоп перешел к Галлею, а затем к Хиту и Уингу. Зеркало этого третьего телескопа было повреждено в 1694 году Ньютоном при попытке его почистить. Считается, что зеркало было позже переделано реставраторами с учетом его заглушенного окулярного отверстия на подходящем расстоянии для зеркала с фокусным расстоянием 6,25 дюйма и нового положения окуляра для текущего фокусного расстояния зеркала 8,5 дюйма. Текущий окуляр из латуни не является оригинальным и был добавлен позже. Этот телескоп был восстановлен Хитом и Уингом и представлен Королевскому обществу в 1766 году как телескоп, созданный Ньютоном. Позднее к этому телескопу была добавлена ​​мемориальная доска с неправильной надписью, в которой говорилось, что это был его первый телескоп, сделанный в 1671 году. Этот телескоп, вероятно, включает в себя оригинальные зеркала, переточенные, часть оригинальной базы, оригинальную опорную балку и, возможно, оригинальный тубус или его части.[1]

Характеристики

Для 2-дюймового зеркального отражателя

Реплики

Две копии были сделаны в 1960-х годах с оригинала: одна для Королевы, а другая - для Европейской Северной обсерватории в Ла-Пальме.[14] Еще одна реплика была сделана в 1984 году для главного конструктора телескопа Уильяма Гершеля.[15]Реплика 1984 года попала в коллекцию Национального морского музея к началу 21 века.[16]

Смотрите также

Рекомендации

  • Смит, Уоррен Дж., Современная оптическая инженерия, McGraw-Hill Inc., 1966, стр. 400
  1. ^ а б c Отчет о телескопе Ньютона Королевского общества, A. Rupert Hall и A.D.C. Simpson Notes Rec. R. Soc. Лондон. 1996 50 1–11
  2. ^ А. Руперт Холл (1996). Исаак Ньютон: авантюрист в мыслях. Издательство Кембриджского университета. п.67. ISBN  978-0-521-56669-8.
  3. ^ а б http://amazing-space.stsci.edu/resources/explorations/groundup/lesson/scopes/newton/index.php
  4. ^ Энциклопедия астрономии и физики, телескопы в истории, Питер Бонд
  5. ^ Майкл Уайт (1999). Исаак Ньютон: Последний чародей. Основные книги. п. 170. ISBN  978-0-7382-0143-6.
  6. ^ Раймонд Н. Уилсон (2007). Отражающая оптика телескопа I: базовая теория конструкции и ее историческое развитие. Springer Science & Business Media. п. 9. ISBN  978-3-540-40106-3.
  7. ^ а б Майкл Уайт (1999). Исаак Ньютон: Последний чародей. Основные книги. п. 168. ISBN  978-0-7382-0143-6.
  8. ^ ХРОНОЛОГИЯ НЬЮТОНА - Хронология жизни Исаака Ньютона - Работа - Публикация, доктор Роберт А. Хэтч - Университет Флориды
  9. ^ Генри К. Кинг (2003). История телескопа. Курьерская корпорация. п. 74. ISBN  978-0-486-43265-6.
  10. ^ "Оригинальное зеркало для 40-футового телескопа Уильяма Гершеля, 1785 г.". Библиотека изображений "Наука и общество". Получено 22 ноября 2008.
  11. ^ http://www.craig-telescope.co.uk/lens.html
  12. ^ Отчет о телескопе Ньютона Королевского общества, A. Rupert Hall и A.D.C. Simpson Notes Rec. R. Soc. Лондон. 1996 50 Стр. 3
  13. ^ Отчет о телескопе Ньютона Королевского общества, A. Rupert Hall и A.D.C. Simpson Notes Rec. R. Soc. Лондон. 1996 50 Стр. 4
  14. ^ [1]
  15. ^ [2]
  16. ^ [3]

внешняя ссылка