Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Гравюра 210-футового воздушного телескопа Гюйгенса, на которой показаны окуляр, крепления объектива и соединительный шнур.

Воздушный телескоп является одним из видов очень долго фокусного расстояние линзового телескопа , построенных во второй половине 17 - го века, которые не использовали трубку. [1] Вместо этого цель была установлена ​​на столбе, дереве, башне, здании или другой конструкции на шарнирном шарнире. Наблюдатель стоял на земле и держал окуляр , который соединялся с объективом веревкой или шатуном. Крепко удерживая шнур и маневрируя окуляром, наблюдатель мог наводить телескоп на объекты в небе. Идея телескопа этого типа, возможно, возникла в конце 17 века у голландского математика , астронома и ученого.физик Христиан Гюйгенс и его брат Константин Гюйгенс-младший , [2] [3], хотя неясно, действительно ли они изобрели это. [4]

Изобретение и применение [ править ]

Выгравированная в 1673 году иллюстрация 8-дюймового телескопа Иоганна Гевелиуса с ажурной деревянной и проволочной «трубкой» с фокусным расстоянием 150 футов для ограничения хроматической аберрации.

Очень длинные "трубчатые" телескопы [ править ]

Телескопы, построенные в 17-м и начале 18-го века, использовали одноэлементные неахроматические линзы объектива, которые страдали от мешающих радужных ореолов ( хроматической аберрации ), вызванных неоднородными преломляющими свойствами одинарных стеклянных линз. Это ухудшило качество создаваемых ими изображений. Создатели телескопов той эпохи обнаружили, что объективы с очень длинным фокусным расстоянием не имели заметной хроматической аберрации (нескорректированная хроматическая аберрация попадала в большую дифракционную картину в фокусе). Они также поняли, что, когда они удвоили диаметр своих объективов, им нужно было увеличить фокусное расстояние объектива в 4 раза (фокусное расстояние нужно было возвести в квадрат.) для достижения такой же минимальной хроматической аберрации. [5] По мере увеличения диаметра объектива этих преломляющих телескопов, чтобы собрать больше света и разрешить более мелкие детали, их фокусные расстояния стали достигать 150 футов. Помимо очень длинных труб, эти телескопы нуждались в строительных лесах или длинных мачтах и ​​подъемных кранах, чтобы удерживать их. Их ценность как инструментов исследования была минимальной, поскольку опорная рама и труба телескопа изгибались и вибрировали при малейшем ветре, а иногда и вовсе разрушались. [3] [6]

Бескамерные "воздушные" телескопы [ править ]

Примерно в 1675 году братья Кристиан и Константин Гюйгенс решили приспособить создаваемые ими объективы с очень длинным фокусным расстоянием, полностью исключив трубку. В «воздушном» телескопе Гюйгенса объектив был установлен внутри короткой железной трубы, установленной на шарнирном шарнире на вершине регулируемой мачты. Окуляр был установлен в другой короткой трубке (иногда на стойке), и две трубки удерживались на одной линии с помощью тугой соединительной струны. Христиан Гюйгенс опубликовал проекты этих бескамерных «воздушных телескопов» в своей книге « Astroscopia Compendiaria» 1684 года , и их изобретение было приписано ему и его брату Константину [2] [3], хотя аналогичные конструкции также использовались Адриеном Аузу.; идея даже иногда приписывается Кристоферу Рену . [4]

Гюйгенсы придумали хитроумные приспособления для наведения этих «воздушных телескопов» на объект, видимый в ночном небе. Телескоп можно было навести на яркие объекты, такие как планеты, ища их изображение на белом картонном кольце или промасленном полупрозрачном бумажном экране, а затем центрируя их в окуляре. Более слабые объекты можно было найти, наблюдая за отражением лампы в руке наблюдателя, отражаемой объективом, и затем центрируя это отражение на объекте. Другие приспособления для той же цели описаны Филиппом де ла Гиром [7] и Николаасом Хартсукером . [8]Объективы для воздушных телескопов иногда имели очень большие фокусные расстояния. Христиан Гюйгенс утверждает, что в 1686 году он и его брат сделали объективы диаметром 8 дюймов (200 мм) и 8,5 дюйма (220 мм) и фокусным расстоянием 170 и 210 футов (52 и 64 м) соответственно. Константин Гюйгенс-младший представил Лондонскому королевскому обществу в 1690 году объектив с фокусным расстоянием 123 фута (37,5 м) [9] диаметром 7,5 дюймов (190 мм) . [9] Адриен Аузу и другие изготовили телескопы от 300 до 600 футов. (От 90 до 180 м) с фокусным расстоянием, и Аузу предложил огромный воздушный телескоп длиной 1000 футов, который он будет использовать «для наблюдения за животными на Луне». [10]

Приложения [ править ]

Гравюра Парижской обсерватории начала XVIII века с деревянной «Марли башней» справа.

Астроном Джованни Доменико Кассини приказал переместить деревянную башню Марли, первоначально построенную как часть машины де Марли для подъема воды в резервуары и фонтаны Версальских садов , на территорию Парижской обсерватории . На этой башне он установил телескопы с длинными трубками и объективы воздушных телескопов, сделанные для него итальянским оптиком Джузеппе Кампани . [6] В 1684 году он использовал один из своих воздушных телескопов, чтобы найти Диону и Тетис , два спутника Сатурна . [11] Джеймс Брэдли 27 декабря 1722 года измерил диаметр Венеры.с помощью воздушного телескопа, объектив которого имел фокусное расстояние 212 футов (65 м). [12] Франческо Бьянкини попытался нанести на карту поверхность той же планеты и определить период ее вращения в Риме в 1726 году, используя воздушный телескоп с фокусным расстоянием 100 футов (2,6 дюйма) (66 мм). [13]

Устаревание [ править ]

Чрезвычайная сложность использования этих телескопов с очень длинным фокусным расстоянием побудила астрономов разработать альтернативные конструкции. Один был телескопом-рефлектором . В 1721 году Джон Хэдли показал британскому королевскому обществу ньютоновский телескоп-отражатель [14] [15] с зеркалом диаметром 6 дюймов. Инструмент был исследован членами Общества Джеймсом Паундом и Джеймсом Брэдли [16].которые сравнили его характеристики с воздушным телескопом диаметром 7,5 дюймов (190 мм), построенным Константином Гюйгенсом-младшим, который имелся в коллекции Общества. При сравнении они отметили, что отражатель Хэдли «будет нести такой заряд, что заставит его увеличивать объект во столько же раз, сколько последний с его должным зарядом», и что он представляет объекты как отдельные, хотя и не совсем такие четкие и яркие, как воздушный телескоп Гюйгенса.

Потребность в преломляющих объективах телескопов с очень длинным фокусным расстоянием была окончательно устранена с изобретением ахроматической линзы в середине 18 века.

  • Франческо Бьянкини держит в руках другой тип крепления окуляра для воздушного телескопа.

Реплики [ править ]

В мае 2014 года рабочая копия воздушного телескопа Гюйгенса была открыта в Старой Лейденской обсерватории в Лейдене. Он был заказан голландским популяризатором науки Хансом де Рийком. Он был открыт во время первых ежегодных лекций по астрономии Kaiser Lente Lezingen (Весенние лекции кайзера). [17] В отличие от оригинальных телескопов, этот имеет фокусное расстояние всего 4 метра, что значительно упрощает эксплуатацию по сравнению с оригиналом. Телескоп пока что является единственной известной полностью работающей копией в мире. Его можно увидеть в дни открытых дверей в Старой обсерватории и по специальному запросу во время экскурсий. [18]

  • Телескоп Гюйгенса установлен в Старой обсерватории в Лейдене

  • Телескоп Гюйгенса крупным планом

См. Также [ править ]

  • История телескопа
  • Бесконечно-осевой телескоп
  • Список типов телескопов
  • Список крупнейших оптических телескопов 18 века

Заметки [ править ]

  1. ^ "Телескоп" . Проект Галилео . Проверено 5 марта 2012 года . Таким образом, примерно после 1675 года астрономы отказались от трубки телескопа. Объектив устанавливался на здании или столбе с помощью шарового шарнира и наводился с помощью веревки ...
  2. ^ a b Кинг, Генри К. (2003), История телескопа , ISBN 978-0-486-43265-6
  3. ^ a b c «Первые телескопы» , « Космическое путешествие: история научной космологии» , Центр истории физики, подразделение Американского института физики, заархивировано из оригинала 9 апреля 2008 г. , извлечено 5 мая 2009 г. 06
  4. ^ a b Белл, AE (1948), «Кристиан Гюйгенс и развитие науки в семнадцатом веке» , Nature , 162 (4117): 472–473, Bibcode : 1948Natur.162..472A , doi : 10.1038 / 162472a0
  5. ^ "Телескоп Галилея - Хроматическая аберрация" . Museo Galileo - Istituto e Museo di Storia della Scienza . Проверено 5 марта 2012 года .
  6. ^ a b "How Telescopes Improved" , History of Telescopes , Cartage, заархивировано из оригинала 11 марта 2009 г.
  7. ^ Mém. de l'Acad. , 1715 г.
  8. ^ Разное. Берол. , 1710, т. ip 261
  9. ^ a b Пауль Шлайтер, Крупнейшие оптические телескопы мира
  10. ^ Марк Пендерграст , 600-футовый телескоп и чудовищные насекомые в Зеркале, Зеркало: История человеческой любви с отражением , стр. 97. ISBN 9780465054701 
  11. ^ Прайс, Фред Уильям (2000-12-11), Справочник наблюдателя за планетами , стр. 279, ISBN 978-0-521-78981-3
  12. ↑ Этот абзац взят из Британской энциклопедии 1888 года.
  13. ^ Мур, П., Картография Венеры , БРИТАНСКИЙ АСТРОН. ASSOC. ЖУРНАЛ Т. 95, № 2 / ФЕВ, С. 50, 1985
  14. ^ amazing-space.stsci.edu - Отражатель Хэдли
  15. ↑ Полный астроном-любитель - Отражатель Джона Хэдли
  16. ^ Паунд сообщил об этом в Фил. Пер. , 1723, № 378, с. 382.
  17. ^ Inc., Google. "Лейдская копия buisloze kijker zaterdag onthuld ван Гюйгенса в Хортусе" . Leidsch Dagblad . Архивировано из оригинала на 2016-10-29 . Проверено 28 октября 2016 .
  18. ^ "Huygenskijker Oude Sterrewacht Leiden" .

Ссылки [ править ]

  • Шиэн, Уильям. Планета Марс: история наблюдений и открытий .

Внешние ссылки [ править ]

  • Гюйгенс и его великий рефрактор
  • Институт и Музей истории науки - Телескоп Галилея - Хроматическая аберрация Анимация, объясняющая потребность в линзах с очень длинным фокусным расстоянием из-за хроматической аберрации.
  • ESA - Труды международной конференции Titan, от открытия до встречи . Подробная информация о линзах Cassini, Huygens, Optics и Campani.