Geschiedenis Van Telescopen

Geschiedenis Van Telescopen
Geschiedenis Van Telescopen

Video: Geschiedenis Van Telescopen

Video: Geschiedenis Van Telescopen
Video: Astroclub-lezing 2020-09-11 "Verrekijkers en telescopen voor beginners", deel 2 (telescopen) 2024, Maart
Anonim

Hans Lipperschlei van Holland, 1570-1619, wordt vaak toegeschreven aan de uitvinding van de eerste telescoop, maar hij was vrijwel zeker niet de ontdekker. Hoogstwaarschijnlijk heeft hij de telescoop zojuist populair en in trek gemaakt. Maar tegelijkertijd vergat hij niet om in 1608 een octrooiaanvraag in te dienen voor een paar lenzen in een buis. Hij noemde het apparaat een verrekijker. Zijn patent werd echter afgewezen omdat zijn uitvinding te simpel leek.

Geschiedenis van telescopen
Geschiedenis van telescopen

Tegen het einde van 1609 waren kleine telescopen dankzij Lipperschleu gemeengoed geworden in heel Frankrijk en Italië. In augustus 1609 verfijnde en verbeterde Thomas Harriot de uitvinding, waardoor astronomen kraters en bergen op de maan konden bekijken.

De grote doorbraak kwam toen de Italiaanse wiskundige Galileo Galilei hoorde van de poging van een Nederlander om een lensbuis te patenteren. Geïnspireerd door de ontdekking besloot Galileo zo'n apparaat voor zichzelf te maken. In augustus 1609 was het Galileo die 's werelds eerste volwaardige telescoop bouwde. Eerst was het gewoon een telescoop - een combinatie van brillenglazen, tegenwoordig zou het een refractor worden genoemd. Vóór Galileo wisten waarschijnlijk maar weinig mensen hoe ze deze buis ten behoeve van de astronomie moesten gebruiken. Dankzij het apparaat ontdekte Galileo kraters op de maan, bewees zijn bolvorm, ontdekte vier manen van Jupiter, de ringen van Saturnus.

De ontwikkeling van de wetenschap maakte het mogelijk om krachtigere telescopen te maken, waardoor het mogelijk werd om veel meer te zien. Astronomen begonnen lenzen met een lange brandpuntsafstand te gebruiken. De telescopen zelf veranderden in enorme, zware buizen en waren natuurlijk niet handig in gebruik. Toen werden er statieven voor uitgevonden.

Tegen 1656 had Christian Huyens een telescoop gemaakt die de waargenomen objecten 100 keer vergroot, de grootte was meer dan 7 meter en de opening was ongeveer 150 mm. Deze telescoop staat nu al op het niveau van de hedendaagse amateurtelescopen. Tegen de jaren 1670 werd een telescoop van 45 meter gebouwd die objecten nog meer uitvergroot en een grotere beeldhoek gaf.

Maar zelfs gewone wind kan een obstakel zijn voor het verkrijgen van een helder en kwalitatief beeld. De telescoop begon in lengte te groeien. De ontdekkers, die het maximale uit dit apparaat probeerden te persen, vertrouwden op de optische wet die ze ontdekten: een afname van de chromatische aberratie van een lens treedt op bij een toename van de brandpuntsafstand. Om chromatische interferentie te verwijderen, maakten de onderzoekers telescopen van de meest ongelooflijke lengte. Deze buizen, die toen telescopen werden genoemd, bereikten een lengte van 70 meter en veroorzaakten veel overlast bij het werken en opzetten. De nadelen van refractors hebben grote geesten ertoe gebracht om oplossingen te zoeken om de telescoop te verbeteren. Het antwoord en een nieuwe manier werd gevonden: het verzamelen en focussen van de stralen begon met een holle spiegel. De refractor werd herboren tot een reflector, volledig bevrijd van chromatisme.

Deze verdienste behoort volledig toe aan Isaac Newton, hij was het die erin slaagde telescopen nieuw leven in te blazen met behulp van een spiegel. De eerste reflector had een diameter van slechts vier centimeter. En hij maakte in 1704 de eerste spiegel voor een telescoop met een diameter van 30 mm uit een legering van koper, tin en arseen. Het beeld is duidelijk. Zijn eerste telescoop wordt trouwens nog steeds zorgvuldig bewaard in het Astronomical Museum in Londen.

Maar lange tijd slaagden opticiens er niet in om volwaardige spiegels voor reflectoren te maken. Het geboortejaar van een nieuw type telescoop wordt beschouwd als 1720, toen de Britten de eerste functionele reflector met een diameter van 15 centimeter bouwden. Het was een doorbraak. In Europa is er vraag naar draagbare, bijna compacte telescopen van twee meter lang. Ze begonnen ongeveer 40 meter lange buizen met refractors te vergeten.

De 18e eeuw had heel goed als de eeuw van de reflector kunnen worden beschouwd, zo niet voor de ontdekking van Engelse opticiens: een magische combinatie van twee lenzen gemaakt van kroon en vuursteen.

Het twee-spiegelsysteem in de telescoop werd voorgesteld door de Fransman Cassegrain. Cassegrain kon zijn idee niet volledig realiseren vanwege het gebrek aan technische haalbaarheid om de benodigde spiegels uit te vinden, maar vandaag zijn zijn tekeningen geïmplementeerd. Het zijn de Newton- en Cassegrain-telescopen die worden beschouwd als de eerste "moderne" telescopen die aan het einde van de 19e eeuw werden uitgevonden. Trouwens, de Hubble-ruimtetelescoop werkt net als de Cassegrain-telescoop. En het fundamentele principe van Newton met het gebruik van een enkele holle spiegel wordt sinds 1974 gebruikt bij de Special Astrophysical Observatory in Rusland. Vuurvaste astronomie bloeide in de 19e eeuw, toen de diameter van achromatische objectieven geleidelijk groeide. Als in 1824 de diameter nog eens 24 centimeter was, verdubbelde de grootte in 1866, in 1885 begon het 76 centimeter te zijn (Pulkovo-observatorium in Rusland), en in 1897 werd de Yerksky-refractor uitgevonden. Er kan worden geschat dat in de loop van 75 jaar lenslenzen met een snelheid van één centimeter per jaar zijn toegenomen.

Tegen het einde van de 18e eeuw hadden compacte, handige telescopen omvangrijke reflectoren vervangen. Metalen spiegels bleken ook niet erg praktisch - duur om te produceren en ook saai met de tijd. In 1758, met de uitvinding van twee nieuwe soorten glas: licht - kroon - en zwaar - vuursteen - werd het mogelijk om lenzen met twee lenzen te maken. De wetenschapper J. Dollond maakte hier goed gebruik van toen hij een lens met twee lenzen maakte, later Dollond genoemd.

Na de uitvinding van achromatische lenzen was de overwinning van de refractor absoluut; het enige dat overbleef was het verbeteren van de lenstelescopen. Concave spiegels werden vergeten. Het was mogelijk om ze te doen herleven met de handen van amateurastronomen. Dus William Herschel, een Engelse muzikant, ontdekte de planeet Uranus in 1781. Zijn ontdekking had sinds de oudheid geen gelijke in de astronomie. Bovendien werd Uranus ontdekt met behulp van een kleine zelfgemaakte reflector. Het succes bracht Herschel ertoe om grotere reflectoren te gaan maken. Herschel in de werkplaats met zijn eigen handgesmolten spiegels van koper en tin. Het belangrijkste werk van zijn leven is een grote telescoop met een spiegel met een diameter van 122 cm. Dankzij deze telescoop bleven de ontdekkingen niet lang op zich wachten: Herschel ontdekte de zesde en zevende satellieten van de planeet Saturnus. Een andere, niet minder beroemde amateur-astronoom, de Engelse landeigenaar Lord Ross, vond een reflector uit met een spiegel van 182 centimeter in diameter. Dankzij de telescoop ontdekte hij een aantal onbekende spiraalnevels.

De telescopen van Herschel en Ross hadden veel nadelen. Spiegelende metalen lenzen waren te zwaar, weerkaatsten slechts een fractie van het invallende licht en werden gedimd. Een nieuw en perfect materiaal voor de spiegels was nodig. Dit materiaal bleek glas te zijn. In 1856 probeerde de Franse natuurkundige Leon Foucault een spiegel van verzilverd glas in een reflector te plaatsen. En de ervaring was een succes. Al in de jaren 90 bouwde een amateur-astronoom uit Engeland een reflector voor fotografische waarnemingen met een glazen spiegel met een diameter van 152 centimeter. Een andere doorbraak in telescopische engineering lag voor de hand.

Deze doorbraak was niet zonder de deelname van Russische wetenschappers. IK DOE MEE. Bruce werd beroemd door het ontwikkelen van speciale metalen spiegels voor telescopen. Lomonosov en Herschel hebben onafhankelijk van elkaar een volledig nieuw telescoopontwerp uitgevonden, waarbij de hoofdspiegel kantelt zonder de secundaire, waardoor het verlies aan licht wordt verminderd.

De Duitse opticien Fraunhofer zette de productie op de lopende band en verbeterde de kwaliteit van de lenzen. En vandaag is er in het Tartu-observatorium een telescoop met een werkende Fraunhofer-lens. Maar de refractors van de Duitse opticien waren ook niet zonder gebrek - chromatisme.

Pas tegen het einde van de 19e eeuw werd een nieuwe methode voor het produceren van lenzen uitgevonden. Glasoppervlakken werden behandeld met een zilverfilm, die op een glazen spiegel werd aangebracht door druivensuiker bloot te stellen aan zilvernitraatzouten. Deze revolutionaire lenzen weerkaatsten tot 95% van het licht, in tegenstelling tot de oude bronzen lenzen, die slechts 60% van het licht weerkaatsten. L. Foucault creëerde reflectoren met parabolische spiegels, waardoor de vorm van het oppervlak van de spiegels veranderde. Aan het einde van de 19e eeuw richtte Crossley, een amateur-astronoom, zijn aandacht op aluminium spiegels. De concave glazen parabolische spiegel met een diameter van 91 cm die hij kocht, werd onmiddellijk in de telescoop gestoken. Tegenwoordig worden in moderne observatoria telescopen met zulke enorme spiegels geïnstalleerd. Terwijl de groei van de refractor afnam, kwam de ontwikkeling van de reflectortelescoop in een stroomversnelling. Van 1908 tot 1935 bouwden verschillende observatoria van de wereld meer dan een dozijn reflectoren met een lens die groter was dan die van Yierks. De grootste telescoop is geïnstalleerd bij Mount Wilson Observatory, de diameter is 256 centimeter. En zelfs deze limiet werd al snel verdubbeld. In Californië is een Amerikaanse reuzenreflector geplaatst, die nu al meer dan vijftien jaar oud is.

Meer dan 30 jaar geleden, in 1976, bouwden Sovjetwetenschappers een 6-meter BTA-telescoop - de Large Azimuthal Telescope. Tot het einde van de 20e eeuw gold de ARB als de grootste telescoop ter wereld. De uitvinders van de BTA waren vernieuwers in originele technische oplossingen, zoals een computergestuurde alt-azimuth-installatie. Tegenwoordig worden deze innovaties in bijna alle gigantische telescopen gebruikt. Aan het begin van de 21e eeuw werd BTA aan de kant geschoven naar de tweede dozijn grote telescopen ter wereld. En de geleidelijke degradatie van de spiegel van tijd tot tijd - vandaag is de kwaliteit ervan met 30% gedaald ten opzichte van het origineel - maakt hem alleen maar tot een historisch monument voor de wetenschap.

De nieuwe generatie telescopen omvat twee grote telescopen - de 10-meter tweeling KECK I en KECK II voor optische infraroodwaarnemingen. Ze werden in 1994 en 1996 in de VS geïnstalleerd. Ze werden verzameld dankzij de hulp van de W. Keck Foundation, waarnaar ze vernoemd zijn. Hij zorgde voor meer dan 140.000 dollar voor de bouw ervan. Deze telescopen zijn ongeveer zo groot als een gebouw van acht verdiepingen en wegen elk meer dan 300 ton, maar ze werken met de hoogste precisie. De hoofdspiegel, met een diameter van 10 meter, bestaat uit 36 zeshoekige segmenten die fungeren als een enkele reflecterende spiegel. Deze telescopen werden geïnstalleerd op een van de meest optimale plaatsen op aarde voor astronomische waarnemingen - in Hawaï, op de helling van de uitgedoofde vulkaan Manua Kea met een hoogte van 4.200 m. In 2002 waren deze twee telescopen, gelegen op een afstand van 85 m van elkaar, begonnen te werken in de interferometermodus, wat dezelfde hoekresolutie opleverde als een 85-meter telescoop.

De geschiedenis van de telescoop heeft een lange weg afgelegd - van Italiaanse glazenmakers tot moderne gigantische satelliettelescopen. Moderne grote observatoria zijn al lang gecomputeriseerd. Amateurtelescopen en veel apparaten van het Hubble-type zijn echter nog steeds gebaseerd op de principes van het werk dat door Galileo is uitgevonden.

Aanbevolen: