bélyegkép|Newton-távcső. Az elején látszik az ellipszis alakú segédtükör, melyet egy kereszt alakú szerkezet tart. bélyegkép|Newton-távcső sematikus rajza és fényútja. A Newton-távcső, más néven Newton-reflektor (reflektor: tükrös távcső), felfedezőjéről. Sir Isaac Newton angol tudósról kapta a nevét. Egy homorú főtükörből és egy sík felületű, átlós segédtükörből áll. Newton első tükrös távcsöve 1668-ban készült el, ez a legkorábbi ismert, működő tükrös távcső. Ez a fajta távcső egyszerű kialakítása miatt nagyon népszerű az amatőr távcsőkészítők körében.

Leírás Egy Newton-távcső egy homorú főtükörből (amely általában parabolikus) és egy kisebb, sík felületű segédtükörből áll. A főtükör lehetővé összegyűjti és fókuszálja a fényt, a segédtükör még a fókuszpont előtt, az optikai tengelyre merőlegesen visszaveri a fényt, a kép oldalt a távcső mellett jön létre, amit okulárral nézünk, vagy erre alkalmas eszközzel rögzítünk.

A Newton-szerelés előnyei

Mentesek a lencsés távcsövek színhibájától (kromatikus aberráció). Általában olcsóbbak bármely, ugyanekkora átmérőjű távcsöveknél. Csak egyetlen felületet (főtükör) kell csiszolni és polírozni komplex formára, általában a gyártás sokkal egyszerűbb, mint más rendszerek esetén (például egy objektívlencse esetén két felületet)

A Newton-szerelés hátrányai jobbra|bélyegkép|Egy nagy fókusztávolságú Newton-távcső, magasan álló (égi) objektumok esetén csak létráról nézhetnek az okulárba Springfield, Vermontban

A Newton-távcsöveknél a főtükörre jövő fény útjában lévő segédtükör akadályként, kitakarásként viselkedik, ami csökkenti a keletkező kép kontrasztját. A segédtükör tartószerkezete (mely leggyakrabban kereszt alakú, közepében a tükörrel) szintén kitakarásként, melyen fényelhajlás (diffrakció) következik be, ami diffrakciós tüskéket eredményez, melyek csökkentik a kontrasztot. Ez a hatás csökkenthetők egy két- vagy háromlábú, esetleg görbe tartó használatával. A hordozható Newton-távcsövek esetében a kollimáció problémát jelenthet. Az fő- és segédtükör szállítással és kezeléssel járó rázkódások miatt elmozdulhat, ezért a távcsövet néha újra kell kollimálni (jusztírozni). A fókuszsík (a keletkező kép helye) az távcsőtubus tetején található. Vizuális megfigyeléshez, különösen az ekvatoriális állványokon, olyan helyre kerülhet ahol nagyon nehéz belepillantani az ott található okulárba nagyobb teleszkópok esetén ehhez létrákra, vagy tartószerkezetekre van szükség. Egyes konstrukciók lehetőséget biztosítanak az okulár, vagy a teljes tubus kedvezőbb pozícióba forgatásához.

A Newton-távcső variációi A Newton-távcsőnek számos olyan változata létezik, amelyekben üveglemez fénytörését is alkalmazzák, a szférikus aberráció (gömbi hiba) korrigálása érdekében.

Schmidt–Newton-távcső jobbra|bélyegkép|300x300px|Schmidt–Newton-távcső A Schmidt–Newton-távcső a klasszikus Newton-távcső változata, melyben egy teljes átmérős Schmidt-korrekciós lemezt alkalmaznak a főtükör előtt. Ez egyrészt a gömbi aberrációt minimalizálja, másrészt a segédtükröt is a helyén tartja (elhajlási tüskék nélkül). Az így létrejövő rendszerben kicsi kóma hiba és nincsen a segédtükör tartója által okozott diffrakciós hatás.

Makszutov–Newton-távcső A Schmidt–Newton-távcsőhöz hasonló, de a Makszutov-távcsőre jellemző, gömbhéj alakú korrekciós lemez alkalmaznak benne. Ezzel elérhető, hogy még széles látómezőben is minimális lesz a képtorzítás. A hasonló méretű, klasszikus Newton-távcső kómahibájának negyedét és a Schmidt–Newton-távcső távcső kómahibájának felét biztosítva. A diffrakció minimalizálható a korrektor lemezre szerelt kis átlós segédtükörrel és nagy fókusz/távcsőátmérő-arány alkalmazásával is.

Jones–Bird-távcső A Jones–Bird-féle Newton-távcsőben (néha Bird–Jones-ként is emlegetik) gömb felületű főtükört alkalmaznak a parabolikus tükör helyett, amelynek gömbi hibáját egy, a teljes átmérőnél kisebb lencsével korrigálják, amelyet általában a fókuszáló cső belsejében vagy a segédtükör előtt helyeznek el. Ez a kialakítás csökkenti a távcső méretét és költségét az olcsóbban előállítható gömbtükör és az, hogy a teljes távcsőhossz pedig rövidebb, mint annak fókusztávolsága. A negatív fókuszú korrekciós lencse ugyanis nyújtja a fókusztávolságot, a teleobjektíveknél megismert módon. Az ilyen rendszerű, kereskedelmi forgalomban kapható változatok képminősége gyengébb, mivel nehéz megfelelően kialakított korrekciós lencsét előállítani, általában az olcsóbb távcsövekben találkozhatunk ezzel az elrendezéssel.

A Newton-távcső története Galileo Galilei csillagász és Giovanni Francesco Sagredo matematikus a lencsés távcső (refraktor) feltalálása után nem sokkal már megvitatták a homorú tükör használatát képalkotó objektívként. Mások, például Niccolò Zucchi, azt állították, hogy már 1616-ban kísérleteztek az ötlettel. Newton akár olvashatta is James Gregory 1663-as Optica Promota című könyvét, amely parabolatükröt használó tükrös távcsőterveket írt le (ezt a távcsövet Gregory próbálta ugyan megépíteni, de nem járt sikerrel).

Newton azért építette meg a tükrös távcsövét, mert gyanította, hogy az bizonyíthatja elméletét, miszerint a fehér fénynek spektruma van, színekből áll, színeire bontható. Newton korában ugyanis a színhiba (kromatikus aberráció) a lencsés távcsövek fő hibája volt és számos elmélet született arról, hogy mi okozza. Az 1660-as évek közepén, a színelmélettel kapcsolatos munkájában Newton arra a következtetésre jutott, hogy ezt a hibát a távcső objektívje (lencséje okozza), amely ugyanúgy viselkedik, mint a prizma, és a fehér fényt színeire bontja a fényes csillagászati objektumok körül. Amennyiben ez a feltételezése igaz, akkor a kromatikus aberráció kiküszöbölhető lenne egy olyan távcső építésével, amely nem használ lencsét – egy tükrös távcsővel. bélyegkép|Newton második tükrös távcsövének másolata, amelyet 1672-ben a Royal Societynek ajándékozott (az elsőt, amelyet 1668-ban készített, kölcsönadta egy műszerkészítőnek, de nincsenek további feljegyzések arról, hogy mi történt vele). 1668 végén Isaac Newton megépítette első tükrös távcsövét. A homorú főtükör legmegfelelőbb anyagaként ón és réz ötvözetét (ún. speculum metal) választotta. Később kidolgozta a tükör alakításának és csiszolásának módszereit, és valószínűleg ő volt, aki erre a célra megfelelő alakúra kialakított szurokba ágyazott polírozó port használt. Az egyszerűbb elkészítés érdekében gömbfelület választott a paraboloid helyett, ez gömbi hibát okozott ugyan, de színhibát (kromatikus aberrációt) nem. A főtükör mellé a newtoni távcső jellemzőjét, egy átlósan rögzített, síkfelületű segédtükröt adott a főtükör fókusza közelében, ami a képet 90°-os szögben veri a távcső oldalára szerelt okulárra. Ez az egyedülálló kiegészítés lehetővé tette, hogy a képet az objektívtükör minimális kitakarása árán meg lehessen tekinteni. Maga készítette a tubust, a foglalatot és a szerelvényeket is. Newton első változatában a főtükör átmérőjű volt és f/5 fókuszarányú. Azt tapasztalta, hogy a távcső színtorzulás nélkül működik és hogy láthatja vele a Jupiter négy, Galilei által felfedezett holdját és a Vénusz bolygó holdsarló fázisát is. Newton barátja, Isaac Barrow egy második távcsövet mutatott be a londoni Royal Societyben egy kis csoportjának 1671 végén. Ez a távcső annyira lenyűgözte őket, hogy 1672 januárjában bemutatták II. Károlynak, Newtont pedig ugyanebben az évben felvették a társaság tagjává.

Gregoryhez hasonlóan Newtonnak is nehézséget okozott a nagy visszaverő-képességű távcsőtükör elkészítése. Nehéz volt az alkalmazott fémötvözet felületét szabályos görbületre köszörülni, emellett a felület gyorsan el is színeződött. A tükörfelület alacsony visszaverő-képessége és a tükör kis átmérője miatt az ebben a távcsőben látott kép sokkal halványabb volt a hasonló méretű (átmérőjű) lencsés távcsövekéhez képest. Ezen konstrukciós nehézségek miatt a Newton-távcső kezdetben nem terjedt el széles körben. 1721-ben John Hadley egy jelentősen továbbfejlesztett modellt mutatott be a Royal Societynek. Hadley megoldotta a parabolatükrök készítésének számos problémáját. Az általa megépített Newton-távcsövek főtükre már átmérőjű volt és kedvezően teljesített a korabeli nagy méretű lencsés távcsövekhez képest.

Jegyzetek

Fordítás

Kategória:Távcsövek