Refletor de Newton - Newton's reflector

Uma réplica do telescópio Newton-Wickins, o terceiro telescópio refletor de Newton. Foi apresentado à Royal Society em 1766 após ser restaurado por Thomas Heath. É descrito como o melhor dos instrumentos que Newton construiu.

O primeiro telescópio refletor construído por Sir Isaac Newton em 1668 é um marco na história dos telescópios , sendo o primeiro telescópio refletor conhecido . Foi o protótipo de um projeto que mais tarde veio a ser chamado de telescópio newtoniano . Havia alguns protótipos iniciais e também réplicas modernas deste projeto.

Descrição

Desenho do século 19 do refletor de Newton

Isaac Newton construiu seu telescópio refletor como uma prova para sua teoria de que a luz branca é composta de um espectro de cores. Ele havia concluído que as lentes de qualquer telescópio refrator sofreria com a dispersão da luz em cores ( aberração cromática ). O telescópio que ele construiu usava espelhos como objetivo para contornar esse problema. Para criar o espelho primário, Newton usou uma composição personalizada de metal consistindo de seis partes de cobre para duas partes de estanho , uma composição inicial de metal espéculo . Ele inventou meios para moldar e lapidar o espelho e pode ter sido o primeiro a usar uma lapidação de piche para polir a superfície óptica. Ele escolheu uma forma esférica para seu espelho em vez de uma parábola para simplificar a construção: ele se convencera de que a aberração cromática, e não a esférica, formava as principais falhas dos telescópios refratores . Ele acrescentou ao seu refletor o que é a marca registrada do design de um "telescópio newtoniano" , um espelho "diagonal" secundário próximo ao foco do espelho primário para refletir a imagem em um ângulo de 90 ° para uma ocular montada na lateral do telescópio. Este acréscimo exclusivo permitiu que a imagem fosse vista com o mínimo de obstrução do espelho objetivo. Ele também fez todo o tubo, montagem e acessórios.

Newton descreveu sua invenção como:

"O diâmetro da esfera para a qual o Metal foi retificado côncavo era de cerca de 25 polegadas inglesas e, por consequência, o comprimento do instrumento de cerca de seis polegadas e um quarto. O vidro do olho era plano-convexo e o diâmetro da esfera era de cujo lado convexo era retificado tinha cerca de 1/5 de polegada, ou um pouco menos, e por consequência foi ampliado entre 30 e 40 vezes. Por outra forma de medição, descobri que foi ampliado 35 vezes. O metal côncavo tinha uma abertura de uma polegada e uma terceira parte, mas a abertura era limitada não por um círculo Opake, cobrindo o limbo do metal ao redor, mas por um círculo opake, colocado entre o Óculo e o Olho, e perfurado no meio com um pequeno círculo buraco para os Raios passarem para o Olho. Para este Círculo sendo colocado aqui, parou grande parte da Luz errônea, que de outra forma teria perturbado a Visão. Comparando-a com uma boa Perspectiva de quatro pés de comprimento, feito com um olho-vidro côncavo, eu poderia ler rapidamente a mais distância com meu próprio instrumento do que com o vidro. No entanto, os objetos pareciam muito mais escuros nele do que no vidro, e isso em parte porque mais luz foi perdida por reflexo no metal do que por refração no vidro e em parte porque meu instrumento estava sobrecarregado. Se tivesse ampliado apenas 30 ou 25 vezes, teria feito o objeto parecer mais vivo e agradável "..." O objeto de metal tinha duas polegadas de largura e cerca de um terço de uma polegada de espessura, para evitar que se dobrasse . Eu tinha dois desses metais e, depois de polir os dois, tentei qual era o melhor; e aterrei o outro novamente, para ver se poderia torná-lo melhor, do que o que guardei. "

Newton descreve um telescópio com um espelho principal côncavo objetivo de 2 polegadas (50 mm) de 0,3 de uma polegada de espessura, retificado para caber em uma esfera de 25 polegadas de diâmetro, dando-lhe um raio de 12,5 polegadas e um comprimento focal de 6,25 polegadas ( 158 mm). A abertura do espelho foi reduzida para uma abertura efetiva de 1,3 polegadas, colocando-se um disco com um orifício entre o olho do observador e a ocular. O telescópio tinha um espelho secundário diagonal plano refletindo a luz em um ângulo de 90 ° para uma ocular plano-convexa com uma distância focal provável de 4,5 mm, rendendo sua ampliação observada de 35 vezes. Newton disse que o telescópio tinha 6,25 polegadas de comprimento; isso corresponde ao comprimento do instrumento retratado em sua monografia "Opticks". Parece que o segundo telescópio, que foi apresentado à Royal Society, tem uma distância focal maior, pois é significativamente maior do que o primeiro mostrado em sua ilustração e descrito em "Ópticas". Newton completou seu primeiro telescópio refletor no final de 1668 e escreveu sobre ele pela primeira vez em uma carta de 23 de fevereiro de 1669 a Henry Oldenburg (Secretário da Royal Society ). ".

Newton descobriu que podia ver as quatro luas galileanas de Júpiter e a fase crescente do planeta Vênus com seu novo pequeno telescópio. Isaac Barrow , amigo de Newton, mostrou o telescópio a um pequeno grupo da Royal Society of London no final de 1671. Eles ficaram tão impressionados com ele que o demonstraram para Carlos II em janeiro de 1672. Este telescópio permaneceu no repositório da Royal Society até que desintegrou-se e depois desapareceu de seus registros. A última referência a ele foi em 1731 dizendo que apenas dois espelhos permaneceram dele.

O potencial prático do primeiro telescópio de Newton ficou mais claro no final do século 18, quando o maior refletor cresceu para quase 50 polegadas de abertura (126 cm), enquanto a maior objetiva de lente acromática não tinha mais do que cerca de 5 polegadas (13 cm) )

Tem havido alguma falta de clareza sobre os primeiros telescópios que Newton construiu, mas agora está claro que seu primeiro telescópio foi um protótipo que ele construiu em 1668. Isso foi visto apenas por alguns amigos em Cambridge e muito pouco se sabe sobre ele . Este protótipo tinha um espelho com pouco mais de uma polegada de diâmetro, provavelmente 1,3 polegadas e cerca de 6 polegadas de comprimento. Newton raramente se referia a esse protótipo nos últimos anos e, portanto, seu segundo osciloscópio é freqüentemente chamado de primeiro.

Telescópio refletor de Newton

O segundo telescópio de Newton foi feito em 1671; tinha um espelho de 2 polegadas de diâmetro e uma distância focal entre 6,25 "e 6,3". Ele fez dois espelhos e escolheu o melhor para o telescópio. Ele não ficou com o telescópio por muito tempo, mas o apresentou à Royal Society para exame. Um relato desse telescópio logo após sua apresentação em dezembro de 1671 o descreveu como tendo cerca de 7 polegadas de comprimento e cerca de 2,25 polegadas de diâmetro. A imagem foi vista através de um orifício na lateral do tubo "do tamanho de uma grande cabeça de alfinete". O tubo era uma só peça e o espelho foi movido de baixo para cima para focalizá-lo. Foi montado em uma montagem de esfera e soquete. Este segundo telescópio permaneceu com a sociedade e em 1731 ele se desintegrou a ponto de apenas os dois espelhos de metal permanecerem. Em seguida, ele desapareceu. É certo que este não é o telescópio que a Royal Society agora tem em sua posse, pois este espelho continha prata e o terceiro espelho do telescópio não contém prata, mas tem a adição de arsênico. Isso foi algo que Newton propôs como uma melhoria em seu segundo espelho telescópico, pois ele descobriu que o metal era muito mole devido à prata.

O terceiro telescópio de Newton foi construído em 1671-1672 por Newton e seu "companheiro de câmara" no Trinity College John Wickins. Ele relatou que Wickins fez um trabalho melhor em imaginar o espelho do que em seu segundo telescópio. Este é o telescópio que ele tinha quando estava escrevendo Opticks. O telescópio apareceu algum tempo depois na loja dos fabricantes de instrumentos Heath and Wing junto com um instrumento de Newtons pertencente a Edmond Halley. É mais provável que o telescópio tenha passado para Halley e depois para Heath e Wing. Este terceiro telescópio teve o espelho danificado em 1694 por Newton ao tentar limpá-lo. Pensa-se que o espelho foi posteriormente reconfigurado por restauradores, considerando o orifício da ocular conectado a uma distância apropriada para um espelho de comprimento focal de 6,25 polegadas e a nova posição da ocular para o comprimento focal do espelho atual de 8,5 polegadas. A atual ocular de latão não é original e foi adicionada posteriormente. Este telescópio foi restaurado por Heath e Wing e apresentado à Royal Society em 1766 como o telescópio que Newton havia feito. Em uma data posterior, uma placa foi adicionada a este telescópio com a inscrição incorreta, alegando que foi seu primeiro telescópio e foi feito em 1671. Este telescópio provavelmente inclui os espelhos originais, retificados, parte da base original, a barra de suporte original e possivelmente o tubo original ou partes dele.

Especificações

Para o refletor de espelho de 2 polegadas

Réplicas

Duas réplicas foram feitas na década de 1960 do original, uma para a Rainha e outra para o Observatório Europeu do Norte em La Palma. Outra réplica foi feita em 1984 para o designer-chefe do Telescópio William Herschel. A réplica de 1984 acabou na coleção do Museu Marítimo Nacional no início do século XXI.

Veja também

Referências

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

links externos