WikiDer > Зеркало металлическое

Speculum metal
Металлическое зеркало диаметром 1,2 метра (49,5 дюйма) Уильяма Гершеля »40-футовый телескоп"на Научный музей в Лондон[1]

Зеркало металлическое представляет собой смесь примерно двух третей медь и одна треть банка, делая белый хрупкий сплав которые можно отполировать, чтобы получить поверхность с высокой отражающей способностью. Исторически он использовался для изготовления различных видов зеркала от средств личной гигиены до оптических устройств, пока они не были заменены более современными материалами, такими как стеклянные зеркала с металлическим покрытием.

Металлические зеркала большого размера сложно изготовить, а сплав склонен к тускнеть, требующие частой повторной полировки. Однако это был единственный практический выбор для больших зеркал в высокоточном оптическом оборудовании между серединой 17-го и серединой 19-го века, до изобретения серебрение стекла.

Металл зеркала был известен его использованием в металлических зеркалах отражающие телескопы, и известные примеры его использования были Телескоп Ньютона, то Левиафан из Парсонстауна, и Уильям Гершельтелескоп, использованный для открытия планеты Уран. Основная трудность его использования в телескопах заключается в том, что зеркала не могут отражать столько света, сколько современные зеркала, и быстро тускнеют.

Обзор

Смеси металлических зеркал обычно содержат две части меди на одну часть олова, а также небольшое количество мышьяк, хотя есть и другие смеси, содержащие серебро, свинец или цинк. Знание изготовления очень твердого белого металла с высоким блеском из бронзасплавам с высоким содержанием олова может быть более 2000 лет Китай[2] хотя это также могло быть изобретением западных цивилизаций.[3] Такие металлы использовались в скульптуре и для создания более эффективных зеркал, чем более распространенные желтые, легко тускнеющие бронзовые зеркала. В то время зеркала из металлического зеркала или любого другого драгоценного металла были редкостью и принадлежали только богатым. [4]

Зеркало и телескопы

Телескопы с металлическими зеркалами в зеркалах были большим прорывом в области апертуры, но их недостатки подпитывали конкуренцию со стороны рефракторов.
Металлическое зеркало Левиафана, самого большого зеркала телескопа до 100-дюймового телескопа Хукера 1917 года (зеркало металл-стекло)
Глядя внутрь старого телескопа-рефлектора. Неясно, является ли отражатель в этом случае металлическим зеркалом, но он показывает, как отражающее зеркало опирается на внутреннюю часть трубки. В этом телескопе XVIII века первоначально использовалось металлическое зеркало.

Металлические зеркала нашли применение в ранняя современная европа как единственная известная хорошая отражающая поверхность для зеркал в отражающие телескопы. В отличие от бытовых зеркал, в которых отражающий металлический слой нанесен на заднюю часть стеклянной панели и покрыт защитным лаком, требуется точное оптическое оборудование, такое как телескопы. зеркала заднего вида которые можно шлифовать и полировать в сложные формы, такие как параболические отражатели. В течение почти 200 лет металлическое зеркало было единственным зеркальным веществом, которое могло выполнять эту задачу. Один из самых ранних дизайнов, Джеймс ГрегориС Григорианский телескоп не мог быть построен, потому что Грегори не мог найти мастера, способного изготовить сложные зеркала-зеркала, необходимые для дизайна.[5]

Исаак Ньютон был первым, кто успешно построил телескоп-рефлектор в 1668 году. первый телескоп-рефлектор (дизайн, который стал известен как Ньютоновский отражатель) имел металлическое зеркало диаметром 33 мм (1,3 дюйма). главное зеркало его собственной формулировки.[6] Ньютон также столкнулся с проблемой изготовления сложной параболической формы, необходимой для создания изображения, но просто остановился на сферической форме. Состав металлического зеркала был дополнительно усовершенствован и использовался в 1700-х и 1800-х годах во многих конструкциях отражающих телескопов. Идеальный состав: 68,21% меди и 31,7% олова; больше меди сделало металл более желтым, больше олова сделало металл более синим.[7] Для устойчивости к потускнению использовались пропорции до 45% олова.

Хотя зеркала с металлическими зеркальными отражателями могут быть построены очень большими, такими как Уильям Гершель126 см (49,5 дюйма) "40-футовый телескоп»1789 г. и Лорд Росс 1845 г. 183-см (72 дюйма) его зеркало »Левиафан из Парсонстауна", из-за непрактичности использования металла большинство астрономов предпочитают более мелкие рефракторный телескоп аналоги.[8]Металлические зеркала было очень трудно отливать и формировать. Он отражал только 66% падающего на него света. Зеркало также обладало прискорбным свойством потускнеть на открытом воздухе из-за повышенной чувствительности к влажности, что требовало постоянной повторной полировки для сохранения его пригодности. Это означало, что зеркала телескопа нужно было постоянно снимать, полировать и переделанный до правильной формы. Иногда это оказывалось трудным, и приходилось отказываться от некоторых зеркал.[8] Также требовалось, чтобы для каждого телескопа изготавливалось два или более зеркала, чтобы одно можно было использовать во время полировки другого. Быстрое охлаждение ночного воздуха вызовет напряжения в больших металлических зеркалах, искажая их форму и создавая плохие изображения. У лорда Росс была система регулируемых рычагов на его 72-дюймовом металлическом зеркале, чтобы он мог регулировать форму, когда это было ненадежно для получения приемлемого изображения.[9]

В 1856–57 было изобретено усовершенствование зеркал с зеркалами, когда Карл Август фон Штайнхайль и Леон Фуко представил процесс нанесения ультратонкого слоя серебра на лицевую поверхность (первую поверхность) шлифованного блока стекла. Зеркала из посеребренного стекла стали огромным улучшением, поскольку серебро отражает 90% падающего на него света и тускнеет гораздо медленнее, чем зеркало. Серебряные покрытия также можно удалить со стекла, поэтому потускневшее зеркало можно восстановить, не изменяя тонкую, точно отполированную форму стеклянной подложки. Стекло также более термостабильно, чем металлическое зеркало, что позволяет ему лучше сохранять форму при изменении температуры. Это ознаменовало конец зеркально-зеркального телескопа-зеркала с последним большим телескопом. Большой Мельбурнский телескоп с его 122-сантиметровым (48-дюймовым) зеркалом, строительство которого завершилось в 1867 году. Началась эра больших стеклянных зеркальных отражателей с телескопами, такими как Эндрю Эйнсли Коммон36-дюймовые (91 см) и 60-дюймовые (152 см) 1879 г. Илинг, и первый из «современных» больших стеклянных зеркальных отражателей для исследований, 60 дюймов (150 см) Обсерватория Маунт Вильсон Телескоп Хейла 1908 года, 100-дюймовая (2,5 м) гора Вильсон Телескоп Хукера в 1917 г.[8] и 200-дюймовую (5 м) гору Паломар Телескоп Хейла в 1948 г.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Оригинальное зеркало сорокафутового телескопа Уильяма Гершеля, 1785 год". Научный музей. Архивировано из оригинал на 2009-09-02. Получено 2008-11-23.
  2. ^ Джозеф Нидхэм; Гвэй-джен Лу (1974). Наука и цивилизация в Китае: Магистериалы золота и бессмертия. Химия и химическая технология. Спагирическое открытие и изобретение. Vol. 5. Издательство Кембриджского университета. п. 238. ISBN 978-0-521-08571-7.
  3. ^ Журнал Антропологического института Великобритании и Ирландии. Vol. 64. Антропологический институт Великобритании и Ирландии. 1934. с. 71.
  4. ^ Альберт Эллис Хопкинс (1910). Циклопедия формул Scientific American: частично на основе 28-го изд. циклопедии квитанций, заметок и запросов журнала Scientific American. Munn & co., Inc. п.89.
  5. ^ Роберт Чемберс; Томас Томсон (1875 г.). Биографический словарь выдающихся шотландцев. п.175.
  6. ^ Генри К. Кинг (2003). История телескопа. Курьерская корпорация. п. 74. ISBN 978-0-486-43265-6.
  7. ^ Норман В. Хенли и другие: Зеркало Металл.
  8. ^ а б c Эдисон Петтит: Отражатель. Астрономическое общество тихоокеанских листовок. Vol. 7. № 331. С. 249–256. Декабрь 1956 г.
  9. ^ Путешествие по вселенной: Видимая Вселенная. Книги времени жизни, 1990. (Веб-клип).

внешняя ссылка