Telescop
Telescopul este un instrument optic de refracție pentru observarea obiectelor îndepărtate. În forma sa cea mai simplă constă din două lentile (una pozitivă și una negativă) plasate la capetele unui tub, una cu funcția de obiectiv și cealaltă de ocular, ca în primele instrumente utilizate până în 1640 de tip galilean .
Acest tip este folosit și astăzi doar pentru binoclurile de teatru sau, cu modele mai complexe, pentru ochelarii de chirurg [1] . Termenul de telescop desemnează în prezent refractori acromatici mici, care, spre deosebire de telescop , oferă imagini deja îndreptate datorită prismei Porro și sunt ideale pentru utilizare practică, ca în cazul binoclului .
Istorie
Invenţie
Istoria telescopului începe în Olanda în prima toamnă a anului 1608, după cum este certificat prin documente. Cu toate acestea, autoritatea exactă a telescopului este încă incertă, deoarece abundă ipotezele despre părinții aspiranți. Luteranul Simon Mayr (Marius) din Mundus Jovialis , scris în 1614, scrie că un anumit olandez („ belgian quidam ”) a fost prezent la Târgul de la Frankfurt desfășurat în septembrie 1608, oferind la un preț ridicat (300 florini) un exemplar de telescop (dar cu lentila spartă). În 1618, Girolamo Sirtori a publicat Telescopium sive ars perficiendi la Frankfurt, în care, pe lângă descrierea tehnicii de construcție, a dat informații despre prima difuzare a instrumentului. Sirtori pare să-l indice pe Johannes Lippershey [2] drept inventator, dar adaugă că acest ceasornicar aflase secretul de la un călător care ajunsese la magazinul său.
Hans Lipperhey [3] (Lippershey) (1619) s-a născut la Wesel în Westfalia și era ochelari în orașul Middelburg, pe insula Walcheren (Zeeland). Un document datat 2 octombrie 1608 menționează cererea sa de brevet în schimbul păstrării secretului invenției. Există, de asemenea, o scrisoare din 25 septembrie 1608 trimisă prințului Maurice de Nassau de către Consiliul municipal din Middelburg, în care Lipperhey susține că este în posesia unui instrument care vă permite să vedeți lucrurile îndepărtate ca și cum ar fi apropiate [4] . Prințul Maurice de Nassau (fiul lui William de Orange ) a fost Stadhouder (adică locotenent-guvernator) al Republicii celor Șapte Provincii Protestante Unite (aproximativ Olanda actuală) în rebeliune împotriva catolicilor din Habsburgii Spaniei din Flandra spaniolă (aproximativ Belgia actuală). Jacob Adriaenszoon (1628), originar din Alkmaar (un oraș la nord de Amsterdam), într-o scrisoare trimisă Provinciilor Unite la mijlocul lunii octombrie 1608, spunea că poate oferi un telescop de calitate superioară celui de la Lipperhey [5] . Fratele lui Jacob a fost Adriaen Adriaenszoon , unul dintre elevii lui Tycho Brahe și ulterior profesor de astronomie și matematică în Franeker, Frisia. Tatăl său a fost Adriaen Anthonisz, inginer militar și matematician, a cărui aproximare pentru pi = 355/113 este cunoscută, cunoscută sub numele de „proporția Metius”. Descartes , în Dioptrique din 1637, îl consideră pe Metius drept adevăratul inventator al telescopului, dar poate este influențat de prietenia sa cu fratele său Adriaen. Sacharias Jansen (1588-1632), tot din Middelburg și vecin cu Lipperhey, conform mărturiei fiului său Johannes Sachariassen, născut în 1611, menționat de Borel în De vero telescopii inventore , ar fi construit un telescop încă din 1590 [ 6] .
Cu toate acestea, multe date raportate de fiu sunt incerte sau contradictorii și trebuie luate cu un bob de sare , deoarece se referă la amintiri de evenimente care datează de mulți ani. Cu toate acestea, în documentul citat se vorbește despre o lungime a instrumentului de aproximativ 40 de centimetri și se spune că cele mai bune instrumente au fost oferite atât prințului Maurice de Nassau, cât și rivalului său, arhiducelui Albert al VII-lea de Habsburg, guvernatorul Țărilor de Jos catolice, cine este unul dintre personajele centrale ale acestei povești. Cu toate acestea, este sigur că în toamna anului 1608 vremea era coaptă și că știrile și informațiile despre invenție se răspândeau rapid.
În 1609 s-a ajuns la Veneția știrea că unii meșteri flamani realizează „ochelari” speciali prin care era posibil să se vadă obiecte îndepărtate ca și cum ar fi apropiate, cu o mărire de aproximativ patru ori. Aceste instrumente fuseseră fabricate de fapt la Veneția cu aproximativ douăzeci de ani mai devreme, trimise marelui duce al Toscanei prin serviciul său de spionaj ramificat în toate țările Europei, s-a vorbit despre aceste instrumente și, de asemenea, despre potențialul lor folosire militară și astronomică, dar fără o ușurare specială. Când știrile au sosit la Veneția, probabil pentru Paolo Sarpi , Galileo, probabil asistat de Sarpi sau Agostino da Mula, a început să studieze cum să le îmbunătățească performanța, până când a reușit să construiască instrumente foarte remarcabile pentru acea vreme. Galileo nu a recunoscut niciodată contribuția care i-a fost oferită de Sarpi, dar a profitat imediat de noul instrument pentru o promovare fără scrupule a imaginii sale publice.
Scrisoarea scrisă de Galileo către Doge în 1609 pentru a însoți oferta telescopului către Serenissima în scopuri militare și pentru a cere un scaun este o capodoperă a propagandei și a drepturilor științifice de laudă. Datorită acestei presupuse descoperiri și a avantajelor militare clare oferite de telescop, Galileo a primit un salariu anual de 1000 de florini și a primit catedra pe viață. Republica venețiană a comandat, de asemenea, lui Galileo un anumit număr de telescoape pentru navele sale, dar avantajul militar a dispărut în câțiva ani, deoarece multe flote au reușit să procure instrumente similare. Cu toate acestea, telescopul era un instrument științific, iar Galileo, cu „curiozitate informată”, a decis să îl orienteze către observarea stelelor. Într-o succesiune rapidă, Galileo a descoperit că norii Căii Lactee erau de fapt grupuri mari de stele, că Luna avea văi și munți ca Pământul și că Jupiter avea patru sateliți. Primele rezultate au fost publicate în câteva luni într-o broșură intitulată Sidereus Nuncius (Celestial Announcer), care pentru proza latină rară și directă și pentru utilizarea extensivă a graficii poate fi considerată mult mai aproape de rapoartele științifice moderne decât de literatura astronomică a timpul.
Caracteristicile prototipurilor
Primele telescoape au avut o mărire redusă (~ 3x), probabil că nu au fost însoțite de o creștere corespunzătoare a puterii de rezoluție. Galileo, (poate ajutat de unii dintre prietenii și consilierii săi), a realizat totuși potențialul militar al acestor dispozitive, dacă s-a îmbunătățit în mod adecvat. De fapt, odată ce a reușit în intenția sa, a alergat la Dogele de la Veneția pentru a-i vinde ca instrumente de război [7] , chiar dacă apoi a întors unul „foarte perfect” spre cer pentru a observa stelele. Probabil, aceste telescoape ar fi putut avea o mărire de aproximativ 10x (~ 10x). Meritul lui Galileo, când și-a construit primele telescoape în primăvara-vara anului 1609, a fost acela de a folosi lentile de înaltă calitate, furnizate de către meșterii venețieni (pe care i-a aruncat încă pe majoritatea lor) și de a reduce în continuare aberațiile prin mijloace a unei diafragme puternice . [8]
Galileeni sau Keplerieni?
Telescoapele „Keplerian” au înlocuit „Galileanul” abia după 1640, adică practic după moartea lui Galileo (1642). Fratele capucin AM Schyrlaeus ( Antonius Maria Schyrlaeus de Rheita ) al mănăstirii Rheita din Boemia a fost în general creditat cu construcția sa, după ce a scris despre un nou telescop în Oculus Enoch et Eliae ... , publicat în Anvers în 1645. inventat de el și a descris avantajele pentru claritatea imaginilor și câmpul vizual superior. Părintele Schyrlaeus însuși a fost cel care a descris două și mai multe telescoape convexe. Într-o criptogramă, el a descris și un telescop cu patru convexe, fără a oferi totuși detalii despre construcția sa. Faptul că printre instrumentele lui Albert al VII-lea a existat un telescop Keplerian sau astronomic poate părea surprinzător, dar poate nu în întregime inexplicabil. Primele înregistrări ale instrumentelor construite cu această nouă schemă optică datează din 1630-1631, când, în cartea sa Rosa Ursina sive Sol , părintele Scheiner susține că a făcut observații cu un astfel de tip de telescop în 1617, în prezența arhiducelui Maximilian. III, arhiduc al Tirolului și fratele lui Albert al VII-lea. Într-o scrisoare datată ianuarie 1615, Scheiner scrie și despre „un instrument nou”, care ar putea fi Keplerianul [9] .
Din scrierile lui Scheiner, studiate de [F. Daxecker], se pare că, în mai 1616, Maximilian al III-lea obținuse un telescop astronomic care inversa imaginile și pe care în schimb dorea să îl folosească pentru observații terestre („ opti- cum quodam instrumentum [...] imagines inversas rededred, Serenissimus rectas videre cuperet ") și Scheiner au rezolvat problema adăugând un al treilea obiectiv, aplicând cel mai probabil teoriile lui Kepler care, în Dioptrice , sugerase utilizarea unui al treilea obiectiv de" îndreptare "pentru a transforma un telescop" astronomic "în" terestru „ [10] . Apoi, este de raportat cum [Johannes Sachariassen] declarase, în 1655, în fața notarului Simon Van Beaument, că construise împreună cu tatăl său Sacharias Jansen, în jurul anului 1618, „țevi lungi”, cele utilizate pentru observarea stelele și Luna [11] .
Se presupune că tubul lung a fost keplerian, deoarece în galilean, dacă focalizarea obiectivului este foarte lungă, câmpul se îngustează atât de mult încât observațiile sunt impracticabile. Existența contactelor dintre Sachariassen și arhiduce este mărturisită de Willem Boreel, originar din Middelburg și ambasador al Provinciilor Unite în Franța, care, într-o scrisoare raportată în De Vero Telescopii Inventor din 1655, a lui Pierre Borel, afirmă că Sacharias Jansen cu părintele Hans, ochelari și proprietar al unui atelier de optică, ar fi construit primul microscop, al cărui exemplar ar fi fost oferit arhiducelui Albert al VII-lea [12] . Amintim că în Italia primul telescop astronomic a fost construit la Napoli de Fontana , care, în 1646, în lucrarea sa Novae coelestium terrestriumq [ue] rerum observationes , scrie că a folosit un ocular convex chiar și în 1608, adică înainte ca Kepler să propună noua sa schemă optică și să fi arătat instrumentul în 1614 părintelui Giovanni Baptista Zupo (și părintelui Giacomo Staserio) care, într-o depunere atașată cărții, confirmă veridicitatea afirmației [13] .
Tipuri
Telescopul lui Galileo
Se compune dintr-un telescop galilean, adică un „telescop refractant” cu o imagine deja îndreptată (fără alte mijloace), care folosește schema optică inventată de Galileo, cu obiectiv obiectiv pozitiv (ca toate obiectivele optice) și un obiectiv negativ ocular (sistem unic galilean).
Are unele limitări, inclusiv amplitudinea câmpului vizual și măririle, dar și avantajele de a fi cel mai strălucitor (în forma sa simplă) și de dimensiuni mai mici.
Singurele două telescoape originale Galileo, existente în lume, sunt păstrate în muzeul galilean din Florența.
Telescop cu lentila de îndreptare
În realitate, când spunem telescop, ne referim la un instrument optic pentru a privi în depărtare, dar practic capabil să îndrepte imaginea (ceea ce telescoapele nu fac). Prin urmare, telescopul Keplerian (telescop simplu de refractare ), pentru a deveni telescop, trebuie să adauge cel puțin un al treilea obiectiv schemei (sau o pereche de lentile) plasate între obiectiv și ocular (desen mai jos); acest obiectiv se numește redresor sau inversor, deoarece inversează imaginea reală formată de obiectiv, oferind observatorului o nouă imagine dreaptă (așa cum o vedem în mod normal cu ochiul liber), făcând astfel instrumentul potrivit și pentru observații terestre și transformând astfel într-un telescop .
Dezavantajele acestei soluții sunt, lungimea mai mare a tubului (care a crescut cu o cantitate egală cu de patru ori distanța focală a lentilei de îndreptare), limita amplitudinii câmpului vizual și faptul că obiectivul suplimentar va fi aproape introduceți cu siguranță aberații suplimentare, reducând claritatea imaginii și, de asemenea, scăzând luminozitatea totală. (vezi bibliografia)
Acest tip de telescoape sunt încă folosite pentru a produce focuri de arme , numite tehnic „ optic de vizionare ”. Schema este tipică cea cu două lentile de îndreptare (Sistemul 2 - desenele de mai jos), folosită și pentru funcția de zoom și alte dispozitive tehnice.
Telescop prismatic
Este un telescop refractor Keplerian în care imaginea este inversată de un sistem prismatic (pereche de prisme), care poate fi de tip acoperiș sau tip prismă Porro . Prismele fac posibilă obținerea de telescoape de lungime mai mică și, în general, cu imagini mai clare decât utilizarea lentilelor de îndreptare. Dar grosimea sticlei, reflexiile și diferitele pasaje de aer-sticlă cu care se confruntă lumina pentru a trece prin ele, reduc strălucirea instrumentului.
Aceste instrumente sunt denumite în mod obișnuit „monoculare” (adică jumătate de binoclu).
Telescop terestru
Particular pentru compoziția sa, acest telescop, proiectat de opticianul venețian Leonardo Semitecolo , este alcătuit din patru tuburi de carton. Telescopul este păstrat la Muzeul Național de Știință și Tehnologie Leonardo da Vinci .
Această conformație amintește de „telescoapele piraților” și ale căpitanilor de bărci, de fapt folosite în acele vremuri.
Telescop panoramic
Situate în punctele panoramice și turistice ale orașelor, telescoapele permit o vedere mărită a peisajului înconjurător. Introducerea unei monede activează un dispozitiv care deschide o diafragmă adecvată, permițând telescopului să fie folosit o anumită perioadă de timp.
Aceste tipuri de scopuri de observare au caracteristici de luminozitate excelente și nu necesită focalizare și focalizare, dar în general este mai ușor să găsiți binoclu în loc de vizualizare.
Arta și telescopul
Operele de artă ne pot ajuta să înțelegem mai bine structura primelor telescoape ale vremii; un exemplu este Alegoria vederii de Jan Brueghel .
În „Alegoria vederii” de Jan Brueghel este descrisă o cameră interioară a vechiului Palat Regal din Coudemberg. Cele două figuri centrale, Venus și Cupidon, sunt în mod clar opera lui Rubens , în timp ce orice altceva este opera lui Brueghel. Analiza picturii efectuată de Matias Diaz-Padron identifică în figura feminină Venusul celest, fiica lui Uranus, spre deosebire de Venusul „vulgar” fiica lui Jupiter și Juno, care pare să fie de acord cu puternica caracterizare astronomică a obiecte prezente.în pictură. Aproape toate picturile reproduse au fost identificate și localizate în muzee sau colecții și sunt o mărturie prețioasă a ceea ce colecționa în Olanda. Ei mărturisesc, de asemenea, că nu este o operă de fantezie, ci o reproducere exactă a obiectelor existente.
Pictura descrie o profuzie de instrumente științifice și astronomice, reproduse cu o atenție minuțioasă la detalii și stilul micrografic care caracterizează pictura flamandă: în plus față de sfera armilară există o busolă cu puncte fixe, un alt gnomon cu busolă, un pătrat gradat ( busolă proporțională ), un sextant ( teodolit ), un raportor , un grafometru . La picioarele mesei, pe pământ, se află un raportor și un astrolab și în fața acestor cărți de astronomie, dintre care una are titlul De Cosmographie . În cele din urmă, există telescopul principal cu o altă busolă la picioare.
Telescopul este susținut de un suport vertical decorat cu material de bronz și este construit cu 7 sau 8 elemente metalico-argintii, care cad împreună cu un suport-ghid semi-cilindric singular de culoare roșiatică care, în configurația reprodusă (cu semicilindrul elemente -inserate reciproc), afectează cele patru elemente majore. Structura metalic-argintie a diferitelor elemente este surprinzătoare pentru calitatea înaltă „tehnologică” a lucrării, comparată atât cu cea a galileenilor din care rămâne documentația, cât și cu cea a telescoapelor ulterioare (de exemplu, Mariani , Divini , din din urmă echipat cu Erector ). O estimare aproximativă a dimensiunii telescopului poate fi obținută dintr-o comparație relativă cu părțile vecine, obiecte, animale etc. Obțineți aproximativ 5-6 cm pentru diametrul maxim și aproximativ 25-30 cm pentru lungimea celui mai mare element. Lungimea totală ar fi de aproximativ 170 de centimetri. Rețineți cum ultimele elemente se micșorează semnificativ (cu un factor de 2,6 față de elementul mai mare), până când ating un diametru estimat la doar aproximativ doi centimetri, și apoi se termină cu un „ocular” negru mare care la o examinare atentă arată o suprafață exterioară traversată de patru inele. De asemenea, trebuie remarcat faptul că la sol, într-o poziție marginală în spatele Cupidonului și între acestea și pictura unui subiect marin, putem întrezări un telescop de formă cilindrică simplă, deci aparent un „olandez”, cu o lungime estimată de aproximativ 40 de centimetri, apucat de o maimuță care iese din spatele tabloului. Un telescop similar cu cel principal descris aici este
reprodus într-un tablou mare, ulei pe pânză, păstrat, de asemenea, dar nu expus, la Muzeul Prado, intitulat Alegoria de la vista și del olfato . Această pictură, opera lui Brueghel și a altor câțiva pictori (în stilul atelierelor de pictură ale vremii), a fost finalizată în jurul anilor 1618-1620 și este de fapt o copie a unui original care a fost ars în focul castelului Coudemberg din 1731 În el putem vedea multe dintre instrumentele astronomice prezente în prima pictură, aparținând colecției Arhiducelui. Principala diferență dintre cele două telescoape constă în numărul de elemente, opt sau nouă în loc de șapte, și în culoarea inelelor care sunt negre și nu argintii; monturile sunt, de asemenea, ușor diferite. Cu toate acestea, comparația dintre cele două arată clar că sunt opera aceluiași meșter.
Notă
- ^ ochelari de chirurg
- ^ Spyglass , pe treccani.it . Adus la 13 februarie 2015 .
- ^ Hans Lipperhey , pe galileo.rice.edu . Adus la 13 februarie 2015 .
- ^ V. Ronchi, Spyglass-ul lui Galileo, Einaudi, 1958 p. 84-86
- ^ V. Ronchi, Spyglass-ul lui Galileo, Einaudi, 1958
- ^ V. Ronchi, Spyglass-ul lui Galileo, Einaudi, 1958 p. 84
- ^ V. Ronchi, telescopul lui Galileo, Einaudi, 1958. p.3-4-5
- ^ V. Ronchi, telescopul lui Galileo, Einaudi, 1958. p.94-95
- ^ V. Ronchi, Spyglass-ul lui Galileo, Einaudi, 1958. p. 237-238
- ^ V. Ronchi, Spyglass-ul lui Galileo, Einaudi, 1958. p. 234-235
- ^ Brian Shmaefsky, Biotehnologie 101 - 2006, p. 171
- ^ Stewart, Gail B. Biblioteca științifică Kid Haven: Microscoape. Farmington Hills, MI: Kid Cielo Press, 2003. PRINT
- ^ O mie de ani de știință în Italia, de Museo Galileo. Institutul Muzeul de Istoria Științei din Florența
Bibliografie
- E.Ravagli, R.Cerruti Sola și A.Giocoli, Fizică aplicată și laborator, vol. II , Bologna, Calderini, 1993, pp. 399-402.
- V. Ronchi, telescopul lui Galileo , Einaudi, 1958.
- E. Sluiter, The Telescope Before Galileo , în Jurnal pentru istoria astronomiei , n. 28, 1997, p. 223.
- Pierre Humbert, The Mathematical Sciences and Astronomy .
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikicitatul conține citate din sau despre sticla -
Wikționarul conține dicționarul lema « telescop » -
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe spyglass
linkuri externe
- Spyglass , pe treccani.it .
- Piero Bianucci, stea cu stea , pe books.google.it .
