Forside Søgning Liste

I de tidlige kikkerter var skarpheden ikke særlig god. Der var især en fejl, der viste sig ved, at billederne sås med farvede uskarpe rande. Newton var den første, der undersøgte dette fænomen systematisk. Han blev klar over, at hvidt lys er sammensat af en række karakteristiske farver, og at brydningsforholdet for glas varierer fra farve til farve. Det medførte, at billederne i en kikkert principielt var uskarpe, idet man kun kunne stille skarpt på én farve. Andre linsefejl bidrog også til den manglende skarphed, men Newton blev klar over, at den del af uskarpheden, der skyldtes de forskellige brydningsforhold, kunne fjernes, hvis man brugte et hulspejl i en kikkert i stedet for objektivlinsen. Det skyldes, at brydningsloven behandler forskellige farver forskelligt, mens tilbagekastningsloven behandler alle farver ens.

I februar 1669 byggede Newton sit første spejlteleskop. Spejlets brændvidde var 130 mm, og spejlets diameter var 33 mm. Man kunne se de 4 jupitermåner og Venus´ faser i teleskopet.

Senere byggede Newton et lidt større teleskop, som vakte stor opsigt, da det i slutningen af 1671 blev fremvist i Royal Society. Billedet herunder viser det sidst byggede af Newtons to spejlteleskoper. Billedet og målene, som vi angiver om lidt, er hentet fra en artikel fra 25. marts 1672 i Philosophical Transactions of the Royal Society, No. 81. Forfatteren nævnes ikke, men artiklen fremtræder som et referat af breve fra Newton til Royal Society fra 6. januar, 18. januar og 29. januar 1672, samtaler mellem Newton og forfatteren, samt et indlæg fra Newton i Transactions fra februar 1672. Målene er i kilden angivet i inches, her giver vi dem i mm. Kikkertrøret er ca. 180 mm langt, dets diameter er ca. 70 mm.

Det optiske system består af to spejle og en linse. Hovedspejlet er et hulspejl med brændvidde 170 mm. Det befinder sig i bunden af kikkertrøret, ved PQ på billedet. Hulspejlet er lavet af en messingagtig legering tilsat arsenik. Newton fremstillede legeringen selv, og passede på med ikke at trække vejret for meget i de giftige dampe. Newton havde vanskeligheder med at få spejlet poleret tilstrækkelig glat og med at få det helt hvidt. Tegningen er i ca. halv naturlig størrelse. Spejlets diameter må være mindre end 70 mm.

Hovedspejlets brændpunkt ligger ca. 1 cm inden for kikkertens åbne ende. Lige til venstre for dette brændpunkt, inde midt i kikkerten ved T på figuren, er der placeret et lille ovalt plant metalspejl, som ikke er vist på figuren. Dette spejl danner en vinkel på 45° med rørets akse, og det skal være så lille som muligt for at fjerne så lidt som muligt af det indfaldende lys. GD er en ring, der er fastgjort på indersiden af kikkertrøret. På denne ring sidder nogle tynde stænger, der bærer det lille skrå spejl. Spejlet reflekterer de stråler, der kommer fra hovedspejlet, så indfaldende stråler parallelle med aksen reflekteres to gange til et nyt brændpunkt, der er vist med grønt på figuren nedenfor. Det ligger inde i røret, omtrent ved E på figuren, ca 4,5 mm fra F (ved øjet) i retning ind mod aksen. Resultatet af det er, at der dannes et billede af et fjernt objekt ved det grønne punkt.

Og det billede kigger man så på gennem okularet, den lille linse F. Den er plankonveks og både diameter og brændvidde er ca. 4,5 mm. Man kan vise (som ved Keplers kikkert), at forstørrelsen er forholdet mellem brændvidderne. Newtons teleskop havde altså forstørrelsen 170/4,5 = 38 gange, og det kontrolleredes, fortæller artiklen, ved sammenligning med en keplersk kikkert. Men det indrømmes, at skarpheden og lysstyrken ikke var så god, som man kunne ønske, på grund af overfladen på metalspejlet.

Kikkertrøret består af to rør, det ene lidt smallere end det andet. Det smalle rør til højre sidder med ringen HI fast på stativet nedenunder. Ved KL glider det smalle rør ind i det brede. Det brede rør kan ved hjælp af skruen N til venstre bevæges lidt frem og tilbage. Derved foretages skarphedsindstillingen. Man skal sikre, at hulspejlets "reflekterede brændpunkt" (grønt) falder sammen med den lille linses brændpunkt.

Figuren ovenover viser skematisk strålegangen i teleskopet. Vi tænker os, at vi kigger på Månen, og at Månen er rød foroven og gul forneden. Fra det øverste punkt af Månen kommer der så et parallelbundt af røde stråler. De tilbagekastes af det store hulspejl og får retning mod det røde brændpunkt til højre for det sorte spejl. Tilsvarende får de gule stråler retning mod det gule brændpunkt til højre for det sorte spejl. Hvis det sorte spejl ikke var der, ville der dannes et omvendt billede af Månen. Billedet ses fra kanten til højre for det sorte spejl. Men nu er det sorte spejl der, og det tilbagekaster strålerne, så billedet af Månen bliver spejlet i spejlet og ses, igen fra kanten, oven over det sorte spejl. Fra dette billede fortsætter strålerne (ikke vist) op til okularet, der virker som lup. Vi har tilstræbt at vise figuren i målestok ca 1:1, men i kilderne oplyses synsvinklen i grader ikke, og der oplyses heller ikke om størrelsen af det lille spejl. (Synsvinklen er den største vinkel mellem retningerne til to stjerner, som man kan se samtidig i kikkerten). Jeg har for tydelighedens skyld måttet overdrive vinklen mellem de røde og de gule stråler, og derfor ligger det vandrette månebillede for langt fra okularet. Det sorte spejl skal naturligvis være så lille som muligt, det forhindrer jo noget lys i at komme ind i kikkerten.

Billedet ovenfor viser Newtons andet teleskop. Det er vist en rekonstruktion. Her sidder okularet i et kort rør, der sidder fast vinkelret på siden af kikkertrøret. Newton gjorde ingen nye astronomiske opdagelser med sine teleskoper. Det ene findes stadig i Royal Societys lokaler.

Spejlteleskopet blev senere et hovedinstrument i astronomisk forskning. William Herschel byggede store teleskoper i slutningen af 1700-tallet, og endnu i vore dage er teleskopet et meget anvendt astronomisk instrument.

Hvis du støder på et ord, hvis betydning du ikke kender, så søg på ordet.