Отражатель Ньютона - Newton's reflector

Копия телескопа Ньютона-Викинса, третьего телескопа-рефлектора Ньютона. Он был подарен Королевскому обществу в 1766 году после реставрации Томасом Хитом. Он описывается как лучший из инструментов, созданных Ньютоном.

Первый зеркальный телескоп , построенный сэром Исааком Ньютоном в 1668 году является важной вехой в истории телескопов , являясь первым известным успешным зеркальный телескоп . Это был прототип конструкции, которую позже назвали ньютоновским телескопом . 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 о том, что белый свет состоит из спектра цветов. Он пришел к выводу, что линза любого рефракторного телескопа будет страдать от рассеивания света по цветам ( хроматической аберрации ). В построенном им телескопе в качестве объектива использовались зеркала, устраняющие эту проблему. Для создания главного зеркала Ньютон использовал нестандартный состав металла, состоящий из шести частей меди и двух частей олова , что являлось ранним составом металлического зеркала . Он изобрел средства для придания формы и шлифовки зеркала и, возможно, был первым, кто использовал шлифовальный круг для полировки оптической поверхности. Он выбрал для своего зеркала сферическую форму вместо параболы, чтобы упростить конструкцию: он убедился, что хроматическая, а не сферическая аберрация является основным недостатком преломляющих телескопов . Он добавил к своему отражателю то, что является отличительной чертой конструкции «ньютоновского телескопа» , вторичное «диагональное» зеркало рядом с фокусом главного зеркала, чтобы отражать изображение под углом 90 ° к окуляру, установленному сбоку телескопа. Это уникальное дополнение позволило просматривать изображение с минимальными препятствиями для зеркала объектива. Он также сделал все трубы, крепления и фитинги.

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 плоско-выпуклым, 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 окном и глазом и перфорированным посередине небольшим кругом отверстие для прохождения Лучей в Глаз. 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 окулярным стеклом, я мог читать на сером на большем расстоянии с моим собственным инструментом, чем со стаканом. Однако объекты в нем казались намного темнее, чем в Стекле, и это 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, то 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 когда я отполировал их оба, я попробовал выбрать лучший; и снова заземлите другую, чтобы увидеть, смогу ли я сделать ее лучше, чем то, что я сохранил ».

Ньютон описывает телескоп с вогнутым основным зеркалом объектива диаметром 2 дюйма (50 мм) и толщиной 0,3 дюйма, отшлифованным под сферу диаметром 25 дюймов, что дает ему радиус 12,5 дюйма и фокусное расстояние 6,25 дюйма ( 158 мм). Зеркало было уменьшено до эффективной апертуры 1,3 дюйма путем размещения диска с отверстием в нем между глазом наблюдателя и окуляром. У телескопа было плоское диагональное вторичное зеркало, отражающее свет под углом 90 ° к плосковыпуклому окуляру с вероятным фокусным расстоянием 4,5 мм, что давало наблюдаемое 35-кратное увеличение. Ньютон сказал, что длина телескопа составляет 6,25 дюйма; это соответствует длине инструмента, изображенного в его монографии «Оптика». Похоже, что второй телескоп, представленный Королевскому обществу, имеет большее фокусное расстояние, так как он значительно длиннее, чем первый телескоп, показанный на его иллюстрации и описанный в «Оптике». Ньютон завершил создание своего первого телескопа-рефлектора в конце 1668 года и впервые написал об этом в письме от 23 февраля 1669 года Генри Ольденбургу (секретарю Королевского общества ) ».

Ньютон обнаружил , что он мог видеть четыре галилеевых спутника от Юпитера и полумесяц планеты Венеры с его новой небольшой телескоп. Друг Ньютона Исаак Барроу показал телескоп небольшой группе из Лондонского королевского общества в конце 1671 года. Они были так впечатлены им, что продемонстрировали его Карлу II в январе 1672 года. распались, а затем исчезли из их записей. Последнее упоминание о нем датируется 1731 годом, когда от него осталось только два зеркала.

Практический потенциал первого телескопа Ньютона стал более очевидным к концу 18 века, когда диаметр самого большого рефлектора вырос до апертуры почти 50 дюймов (126 см), в то время как диаметр самого большого ахроматического объектива не превышал 5 дюймов (13 см). ).

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. 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 с головку большой булавки». Трубка была цельной, и зеркало было перемещено снизу вверх для его фокусировки. Он был установлен на шаровой опоре. Этот второй телескоп остался с обществом, и к 1731 году он распался так, что остались только два металлических зеркала. Затем он 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 в качестве улучшения 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 Галлею. Скорее всего, телескоп был передан Галлею, а затем 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 ​​табличка с неправильной надписью, в которой утверждалось, 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.

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. Еще одна реплика была сделана в 1984 году для главного конструктора телескопа Уильяма Гершеля. К началу 21 века реплика 1984 года попала в коллекцию Национального морского музея.

Смотрите также

Рекомендации

  • Смит, Уоррен Дж., Современная оптическая инженерия , McGraw-Hill Inc., 1966, стр. 400

Внешние ссылки