Newton-teleskop

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Hopp til navigering Hopp til søk
En kopi av Newtons første reflektor med 150 mm (6 ") i brennvidde.
Prinsippet i Newton-teleskopet

Newton-teleskopet er et speilteleskop oppfunnet av den britiske vitenskapsmannen Sir Isaac Newton (1643-1727), teleskopet virker ved hjelp av et konkavt primært speil og et flatt diagonalt sekundærspeil. Hans første ble bygd i 1669.[1]

Opprinnelse[rediger | rediger kilde]

Tanken om det reflekterende teleskopet hadde vært fremme i noen tid, før Newtons oppfinnelse. Galileo Galilei, Gian Francesco Sagredo, og andre, hadde drøftet muligheten for ved hjelp av et speil å danne bildet kort tid etter oppfinnelsen av linsekikkerten.[2] Niccolò Zucchi, en italiensk Jesuitt-astronom og fysiker, hevdet han hadde eksperimentert (forgjeves) med å forsøke å observere bildet skapt av et konkavt bronsespeil i 1616.[3] I sin bok Optica Promota fra 1663 påpekte James Gregory at overflaten av linser eller speil er deler av kuler, og at et reflekterende teleskop med et speil, som var formet som den del av et kjeglesnitt såsom en parabol ville korrigere sfærisk aberrasjon samt kromatisk aberrasjon forårsaket av linser brukt i et refraktorteleskop. Gregory hadde ingen praktiske ferdigheter og han kunne ikke finne noen optiker som var i stand til å produsere en fungerende versjon av hans ideer og oppgav å prøve å bygge en.[4].

I midten 1660-årene kom Isaac Newton til samme konklusjon som James Gregory om refraktorteleskoper etter hans arbeide med teorien om farve viste ham at linser oppførte seg på samme måte som prismer, brytningen av hvitt lys i en regnbue av farver rundt lyse astronomiske objekter, og at der var litt man kan gjøre for å rette aberrasjon på linsene, ved å fremstille dem med f/50 eller mer.[5][6] I februar 1669 bygde Isaac Newton sitt speilteleskop som bevis for sin teori at hvitt lys er sammensatt av et spektrum av farver.[7] . Han valgte en legering (speculum metall) av tinn og kobber som det best egnede materiale til hans objektive speil. Senere uttenkte han midler til slipning og polering av dem, men valgte en sfærisk form for hans speil en istedenfor en parabol for å forenkle konstruksjonen: han mente selv at kromatisk- og ikke den sfæriske aberrasjon – var hovedfeilen i tidligere refraktorteleskoper. Han tilføyde, til hans reflektor, det som er karakteriserende for utarbeidelsen av det "newtonske teleskop", et sekundært diagonalspeil nær primærspeilets fokus for å kaste bildet med 90 ° vinkel ut til et okular montert på siden av teleskopet. Denne unike tilføyelse tillot at bildet kunne sees med minimal obstruksjon av hovedspeilet. Han har også fremstilt alle de rør, oppsetningen og fittings. Newtons første kompakte avspeilerteleskop hadde en speildiameter på 33 mm (1,3 ") og et forhold mellom åpning (speilets diameter) og brennvidde på 1/5 kalt åpningsforholdet, det noteres gjerne som f / 5.[8] Med det fant han at han kunne se de fire galileiske månene til Jupiter og halvmåneformet fase av planeten Venus. Newtons venn Isaac Barrow viste Newtons teleskop til liten gjeng fra Royal Society of London i slutten av 1671. De var så imponert over det, at de har demonstrert den til Charles II i januar 1672 og Newton og ble opptatt som medlem av Royal Society of London samme år.

Newtons valg av et kuleformet speil istedenfor en parabol sammen med problem med hurtig svekkelse av speculum metall og vanskeligheten ved å slipe speil av regelmessig krumning betød det  at det gikk mer enn et århundre, før speilteleskopet ble populært.

Fordelene vet det newtonske design[rediger | rediger kilde]

  • Newtonske teleskop er normalt billigere for en gitt blenderåbning enn tilsvarende kvalitet teleskop av andre typer.
  • Da lyset ikke går gjennom noen linse (det reflekteres kun av speilets overflate) er eksotiske glass ikke nødvendig, da materialet kun skal kunne holde sin form.
  • Primærspeilet har kun en overflate, som skal formes, den overordnede fremstilling er langt enklere enn annen teleskopdesign (refraktorlinser har fire flater, som skal formes).
  • Et lite åpningsforhold kan lettere oppnås, og et bredere synsfelt oppnås.
  • Der er ingen linser eller korrektorplater til å forårsake kromatisk aberrasjon som i en refraktor. Okularet i den øvre ende av teleskopet kombinert med et lite brennviddeforhold tillater et kortere og mer kompakt monteringssystem, det reduserer kostnadene og øker bevegeligheten.

Ulemper vet det newtonske design[rediger | rediger kilde]

  • Newton-teleskopet lider av koma, især ved lavt åpningsforhold mindre enn f/4.
  • Newtonians har en sentral obstruksjon på grunn av det sekundære speilet som lyset skal passere. Denne obstruksjon og diffraksjon forårsaket av sekundærspeilets støe struktur (edderkopp-oppheng) reduserer kontrasten.
  • For transportable Newtonians kan det være et problem at den primære og sekundære kan komme ut av tilpasningen som følge av støt i forbindelse med transport og håndtering. Det betyr at det kan være nødvendig å justere teleskopets speil, hver gang det er satt opp. Annen design såsom refraktor og katadioptrisk (spesifikt Maksutov cassegrain) har ikke dette problemet da optikken er stabilt montert.
  • Billige newtonske teleskop bruker sfæriske primærspeil i motsetning til de teoretisk beste parabolske speil. Dette kan resultere i en dårlig optisk kvalitet grunnet sfærisk aberrasjon. Men denne forvrengning har mindre betydning for lyssvake teleskop med et åpningsforhold, på den annen side av f/10.

Referanser[rediger | rediger kilde]

  1. ^ Isaac Newton By Michael White Page 168
  2. ^ Stargazer – By Fred Watson, Inc NetLibrary, Page 108
  3. ^ The Galileo Project > Science > Zucchi, Niccolo[død lenke]
  4. ^ Isaac Newton By Michael White Page 169
  5. ^ "the object-glass of any telescope cannot collect all the rays which come from one point of an object, so as to make them convene at its focus in less room than in a circular space, whose diameter is the 50th part of the diameter of its aperture
  6. ^ Treatise on Optics, p. 112
  7. ^ Isaac Newton By Michael White Page 170
  8. ^ telescope-optics.net REFLECTING TELESCOPES: Newtonian, two- and three-mirror systems