Riflettore di Newton - Newton's reflector

Una replica del telescopio Newton – Wickins, il terzo telescopio riflettente di Newton. Fu presentato alla Royal Society nel 1766 dopo essere stato restaurato da Thomas Heath. È descritto come il migliore degli strumenti costruiti da Newton.

Il primo telescopio riflettente costruito da Sir Isaac Newton nel 1668 è un punto di riferimento nella storia dei telescopi , essendo il primo telescopio riflettente di successo conosciuto . Era il prototipo di un progetto che in seguito venne chiamato il telescopio newtoniano . C'erano alcuni primi prototipi e anche repliche moderne di questo progetto.

Descrizione

Disegno ottocentesco del riflettore di Newton

Isaac Newton ha costruito il suo telescopio riflettente come prova della sua teoria secondo cui la luce bianca è composta da uno spettro di colori. Aveva concluso che l'obiettivo di qualsiasi telescopio rifrattore avrebbe sofferto della dispersione della luce nei colori ( aberrazione cromatica ). Il telescopio da lui costruito utilizzava degli specchi come obiettivo che aggirava quel problema. Per creare lo specchio primario, Newton ha utilizzato una composizione personalizzata di metallo composta da sei parti di rame e due parti di stagno , una prima composizione di metallo speculum . Ha ideato mezzi per modellare e molare lo specchio e potrebbe essere stato il primo a utilizzare un giro di pece per lucidare la superficie ottica. Ha scelto una forma sferica per il suo specchio invece di una parabola per semplificare la costruzione: si era assicurato che l'aberrazione cromatica, e non l'aberrazione sferica, formasse i principali difetti dei telescopi rifrattori . Ha aggiunto al suo riflettore quello che è il segno distintivo del design di un "telescopio newtoniano" , uno specchio "diagonale" secondario vicino al fuoco dello specchio primario per riflettere l'immagine con un angolo di 90 ° rispetto a un oculare montato sul lato del telescopio. Questa aggiunta unica ha permesso di visualizzare l'immagine con l'ostruzione minima dello specchio dell'obiettivo. Ha anche realizzato tutto il tubo, il supporto e i raccordi.

Newton ha descritto la sua invenzione come:

"Il diametro della sfera a cui il metallo è stato molato concavo era di circa 25 pollici inglesi, e di conseguenza la lunghezza dello strumento di circa sei pollici e un quarto. Il vetro dell'occhio era piano-convesso e il diametro della sfera era il cui lato convesso era rettificato era di circa 1/5 di pollice, o un po 'meno, e di conseguenza ingrandiva tra 30 e 40 volte. In un altro modo di misurare lo trovai ingrandito 35 volte. Il metallo concavo aveva un'apertura di un pollice e una terza parte, ma l'apertura non era limitata da un cerchio opaco, coprendo il lembo del metallo intorno, ma essere un cerchio opaco, posto tra l'occhiale e l'occhio e perforato al centro con un piccolo cerchio foro per il passaggio dei raggi all'occhio.Per questo Cerchio posto qui, ha bloccato gran parte della Luce errata, che altrimenti avrebbe disturbato la Visione. Confrontandola con una prospettiva piuttosto buona di quattro piedi di lunghezza, realizzato con un Eye-glass concavo, potrei leggere a un gre più lontano con il mio strumento che con il vetro. Eppure gli Oggetti apparivano molto più scuri in esso che nel Vetro, e questo in parte perché più Luce veniva persa per Riflessione nel Metallo, che per Rifrazione nel Vetro, e in parte perché il mio Strumento era sovraccarico. Se fosse stato ingrandito di 30 o 25 volte, avrebbe reso l'oggetto più vivace e piacevole "..." Il metallo dell'oggetto era largo due pollici e spesso circa un terzo di pollice, per evitare che si piegasse . Avevo due di questi metalli, e dopo averli lucidati entrambi ho provato quale fosse il migliore; e di nuovo a terra l'altro, per vedere se potevo renderlo migliore di quello che tenevo ".

Newton descrive un telescopio con uno specchio primario concavo obiettivo del diametro di 2 pollici (50 mm) di 0,3 pollici di spessore, rettificato per adattarsi a una sfera che aveva un diametro di 25 pollici, dandogli un raggio di 12,5 pollici e una lunghezza focale di 6,25 pollici ( 158 mm). L'apertura dello specchio è stata ridotta a un'apertura effettiva di 1,3 pollici posizionando un disco con un foro tra l'occhio dell'osservatore e l'oculare. Il telescopio aveva uno specchio secondario diagonale piatto che faceva rimbalzare la luce con un angolo di 90 ° rispetto a un oculare piano-convesso con una lunghezza focale probabile di 4,5 mm che produceva il suo ingrandimento osservato di 35 volte. Newton ha detto che il telescopio era lungo 6,25 pollici; questo corrisponde alla lunghezza dello strumento raffigurato nella sua monografia "Opticks". Sembra che il secondo telescopio, che è stato presentato alla Royal Society, abbia una lunghezza focale maggiore in quanto è significativamente più lungo del primo mostrato nella sua illustrazione e descritto in "Opticks". Newton completò il suo primo telescopio riflettente alla fine del 1668 e ne scrisse per la prima volta in una lettera del 23 febbraio 1669 a Henry Oldenburg (Segretario della Royal Society ). ".

Newton scoprì di poter vedere le quattro lune galileiane di Giove e la fase crescente del pianeta Venere con il suo nuovo piccolo telescopio. L'amico di Newton, Isaac Barrow, mostrò il telescopio a un piccolo gruppo della Royal Society di Londra alla fine del 1671. Ne rimasero così colpiti che lo dimostrarono per Carlo II nel gennaio 1672. Questo telescopio rimase nel deposito della Royal Society fino a quando non si disintegrarono e poi scomparvero dai loro archivi. L'ultimo riferimento ad esso risale al 1731 dicendo che ne rimanevano solo due specchi.

Il potenziale pratico del primo telescopio di Newton fu reso più chiaro alla fine del XVIII secolo, quando il riflettore più grande era cresciuto fino a un'apertura di quasi 50 pollici (126 cm) mentre l'obiettivo della lente acromatica più grande non era più di circa 5 pollici (13 cm). ).

C'è stata una certa mancanza di chiarezza sui primi telescopi che Newton costruì, ma ora è chiaro che il suo primo telescopio era un prototipo che costruì nel 1668. Questo è stato visto solo da pochi amici a Cambridge e si sa molto poco di esso . Questo prototipo aveva uno specchio di poco più di un pollice di diametro, probabilmente 1,3 pollici e circa 6 pollici di lunghezza. Newton si riferì raramente a questo prototipo negli anni successivi e così il suo secondo mirino è spesso chiamato il suo primo.

Il telescopio riflettente di Newton

Il secondo telescopio di Newton fu costruito nel 1671; aveva uno specchio di 2 pollici di diametro e una lunghezza focale compresa tra 6,25 "e 6,3". Ha realizzato due specchi e ha scelto quello migliore per il telescopio. Non tenne a lungo questo telescopio, ma lo presentò alla Royal Society per un esame. Un resoconto di questo telescopio subito dopo la sua presentazione nel dicembre 1671 lo descrisse come lungo circa 7 pollici e con un diametro di circa 2,25 pollici. L'immagine è stata vista attraverso un foro nel lato del tubo "delle dimensioni di una grande testa di spilli". Il tubo era un pezzo unico e lo specchio è stato spostato dal basso verso l'alto per metterlo a fuoco. Era montato su un supporto a sfera e presa. Questo secondo telescopio rimase con la società e nel 1731 si era disintegrato al punto che rimasero solo i due specchi metallici. Successivamente è successivamente scomparso. È certo che questo non è il telescopio che la Royal Society detiene ora in loro possesso poiché questo specchio conteneva argento e il terzo specchio del telescopio non contiene argento ma ha l'aggiunta di arsenico. Questo era qualcosa che Newton propose come miglioramento del suo secondo specchio del telescopio poiché scoprì che il metallo era troppo morbido a causa dell'argento.

Il terzo telescopio di Newton fu costruito nel 1671–1672 da Newton e dal suo "compagno di camera" al Trinity College John Wickins. Ha riferito che Wickins ha fatto un lavoro migliore di figurare lo specchio di quanto avesse fatto con il suo secondo telescopio. Questo è il telescopio che aveva accanto quando scriveva Opticks. Il telescopio apparve qualche tempo dopo nel negozio dei costruttori di strumenti di Heath e Wing insieme a uno strumento di Newton appartenente a Edmond Halley. È molto probabile che il telescopio fosse passato ad Halley e poi a Heath e Wing. Questo terzo telescopio aveva lo specchio danneggiato nel 1694 da Newton mentre cercava di pulirlo. Si pensa che lo specchio sia stato successivamente rifigurato dai restauratori tenendo conto del suo foro oculare tappato a una distanza appropriata per uno specchio con lunghezza focale di 6,25 pollici e la nuova posizione dell'oculare per l'attuale lunghezza focale dello specchio di 8,5 pollici. L'attuale oculare in ottone non è originale ed è stato aggiunto successivamente. Questo telescopio fu restaurato da Heath and Wing e presentato alla Royal Society nel 1766 come il telescopio che Newton aveva costruito. In una data successiva a questo telescopio fu aggiunta una targa con l'iscrizione errata che affermava che si trattava del suo primo telescopio e realizzato nel 1671. Questo telescopio probabilmente include gli specchi originali, rettificati, parte della base originale, la barra di supporto originale e forse il tubo originale o parti di esso.

Specifiche

Per il riflettore a specchio da 2 pollici

Repliche

Due repliche sono state fatte negli anni '60 dall'originale, una per la Regina e un'altra per l'Osservatorio Europeo del Nord alla Palma. Un'altra replica è stata realizzata nel 1984 per il capo progettista del telescopio William Herschel. La replica del 1984 è finita nella collezione del National Maritime Museum all'inizio del 21 ° secolo.

Guarda anche

Riferimenti

  • Smith, Warren J., Modern Optical Engineering , McGraw-Hill Inc., 1966, p. 400

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