검경금속

Speculum metal
런던[1] 과학 박물관에 있는 윌리엄 허셜의 직경 1.2미터의 "40피트 망원경"에서 나온 금속 거울

검경금속은 구리 3분의 2 정도와 주석 3분의 1 정도의 혼합물로 흰색 깨지기 쉬운 합금을 만들어 반사율이 높은 표면을 만들 수 있다. 그것은 역사적으로 금속 코팅 유리 거울과 같은 더 현대적인 재료로 대체되기 전까지 개인용 그루밍 보조 도구에서 광학 장치까지 다양한 종류의 거울을 만드는데 사용되었다.

대형 검경 금속 거울은 제작이 어렵고 합금은 변색되기 쉬우므로 잦은 재도장이 필요하다. 그러나 유리 실버링이 발명되기 전인 17세기 중반에서 19세기 중반 사이에 고정밀 광학 장비에서 대형 거울을 위한 유일한 실용적인 선택이었다.

검경 금속은 반사 망원경의 금속 거울에 사용된 것으로 주목받았으며, 그 사용의 유명한 예는 뉴턴의 망원경, 파슨스타운의 리바이어던, 그리고 천왕성을 발견하기 위해 사용된 윌리엄 허셜의 망원경이었다. 망원경에서 그것의 사용에 있어서 가장 큰 어려움은 거울이 현대의 거울만큼 많은 빛을 반사할 수 없고 빠르게 변색된다는 것이다.

개요

검경 금속 혼합물은 은, 납 또는 아연을 함유한 다른 혼합물이 있기는 하지만 보통 소량의 비소와 함께 구리 2부분에서 주석 1부분까지 함유하고 있다. 청동형 고주금 합금으로 매우 단단한 백색 고광택 금속을 만드는 지식은 서양 문명의 발명품이 될 수도 있지만 중국에서는 2000년[2] 이상으로 거슬러 올라갈 수 있다.[3] 그러한 금속들은 조각에 사용되었고 더 흔히 볼 수 있는 노란 청동 거울보다 더 효과적인 거울을 만드는데 사용되었다. 그 시대에는 검경 금속, 또는 어떤 귀금속도 드물었고 오직 부자들만이 소유하고 있었다. [4]

망원경에서 사용

검경 금속 거울이 달린 망원경은 개구부의 큰 돌파구였지만, 그 단점은 굴절기와의 경쟁을 부채질했다.
1917년 100인치 후커 망원경까지 가장 큰 망원경인 리바이어던의 금속 거울(금속온글라스 거울)
낡은 반사 망원경의 내부를 내려다보고 있다. 이 경우 반사경이 검경 금속인지는 확실하지 않지만, 반사 거울이 관 내부에 어떻게 놓여 있는지 보여준다. 18세기에 만들어진 이 망원경은 원래 금속 거울을 사용했을 것이다.

검경 금속은 현대 유럽 초기의 반사 망원경에서 거울에 대한 좋은 반사 표면으로 알려진 응용을 발견했다. 반사 금속층을 유리창 뒷면에 코팅하고 보호용 니스로 덮는 가정용 거울과 달리 망원경 같은 정밀 광학 장비는 먼저 갈아서 포물선 반사기와 같은 복잡한 모양으로 연마할 수 있는 표면 거울이 필요하다. 거의 200년 동안 검경 금속은 이 작업을 수행할 수 있는 유일한 거울 물질이었다. 초기 설계 중 하나인 제임스 그레고리의 그레고리우스 망원경은 그레고리가 설계에 필요한 복잡한 검경 거울을 제작할 수 있는 장인을 찾을 수 없었기 때문에 제작할 수 없었다.[5]

아이작 뉴턴은 1668년에 처음으로 반사 망원경을 성공적으로 만들었다. 그의 첫 번째 반사 망원경(뉴턴식 반사경이라고 알려진 디자인)은 33mm(1.3인치) 직경의 금속 1차 거울을 가지고 있었다.[6] 뉴턴도 마찬가지로 이미지를 창조하는 데 필요한 복잡한 포물선 모양을 조작하는 문제에 직면했지만, 단순히 구형의 모양에 안착했다. 검경 금속의 구성은 더욱 정교해졌고 1700년대와 1800년대에 반사 망원경의 많은 디자인에 사용되었다. 이상적인 조성은 구리가 68.21%에서 31.7%의 주석이었다. 구리가 많아지면 금속이 더 노랗게 되고, 주석도 많아지면 금속의 색이 더 파랗게 된다.[7] 최대 45%의 주석 비율이 변색 저항성을 위해 사용되었다.

1789년 윌리엄 허셜의 126cm(49.5인치)짜리 "40피트 망원경"이나 로세 1845 183cm(72인치) 경의 "파손스타운 레비아탄" 거울처럼 금속 거울 반사 망원경은 매우 크게 제작될 수 있지만, 금속을 사용하는 것은 대부분의 천문학자들이 굴절 망원경을 더 선호하게 만들었다.[8] 검경 금속은 주조와 형상이 매우 어려웠다. 부딪힌 빛의 66%만 반사했다. 검경은 또한 습도에 민감하여 야외에서 변색되는 불행한 성질을 가지고 있었는데, 그 유용성을 유지하기 위해서는 지속적인 재양성이 필요하다. 이것은 망원경 거울을 계속해서 제거하고, 닦고, 정확한 모양으로 다시 구성해야 한다는 것을 의미했다. 이것은 때때로 어렵게 증명되었고, 어떤 거울들은 버려야만 했다.[8] 또한 각 망원경마다 두 개 이상의 거울을 제작하여 다른 거울이 닦이는 동안 한 거울을 사용할 수 있도록 하였다. 야간 공기를 빠르게 냉각시키면 대형 검경 금속 거울에 스트레스를 유발하여 그 모양을 왜곡시키고 나쁜 이미지를 만들어 낼 수 있다. 로제 경은 72인치 금속 거울에 조절 가능한 레버를 달아서 그것이 납득할 수 없는 이미지를 만들 때 모양을 조정할 수 있었다.[9]

1856~57년, 검경 거울에 대한 개선은 칼 아우구스트 폰 슈타인힐과 레옹 푸코가 유리 지층의 전면 표면(첫 번째 표면)에 초박막 은층을 투하하는 과정을 소개하면서 발명되었다. 은빛 유리 거울은 은빛은 부딪히는 빛의 90%를 반사하고 검경보다 훨씬 더 느리기 때문에 크게 개선되었다. 은색 코팅도 유리에서 제거할 수 있기 때문에 변색된 거울은 유리기판의 섬세한 정밀 광택 형태를 바꾸지 않고 리사이버할 수 있다. 유리는 또한 검경 금속보다 열적으로 안정적이어서 온도 변화를 통해 모양을 잘 유지할 수 있다. 이것은 1867년에 122cm(48인치)의 거울을 가진 그레이트 멜버른 망원경의 마지막 큰 망원경이 완성되면서 검경-거울 반사 망원경의 끝을 장식했다. The era of the large glass-mirror reflector had begun, with telescopes such as Andrew Ainslie Common's 1879 36-inch (91 cm) and 1887 60-inch (152 cm) reflectors built at Ealing, and the first of the "modern" large glass-mirror research reflectors, 60-inch (150 cm) Mount Wilson Observatory Hale telescope of 1908, the 100-inch (2.5 m) Mount Wilson H1917년에는[8] 오오커 망원경, 1948년에는 팔로마르 헤일산 200인치 망원경.

참고 항목

참조

  1. ^ "Original mirror for William Herschel's forty-foot telescope, 1785". Science Museum. Archived from the original on 2009-09-02. Retrieved 2008-11-23.
  2. ^ Joseph Needham; Gwei-djen Lu (1974). Science and Civilisation in China: Magisteries of Gold and Immortality. Chemistry and chemical technology. Spagyrical discovery and invention. Vol. Vol. 5. Cambridge University Press. p. 238. ISBN 978-0-521-08571-7. {{cite book}}: volume= 추가 텍스트(도움말)
  3. ^ The Journal of the Anthropological Institute of Great Britain and Ireland. Vol. Vol. 64. Anthropological Institute of Great Britain and Ireland. 1934. p. 71. {{cite book}}: volume= 추가 텍스트(도움말)
  4. ^ Albert Allis Hopkins (1910). The Scientific American cyclopedia of formulas: partly based upon the 28th ed. of Scientific American cyclopedia of receipts, notes and queries. Munn & co., inc. p. 89.
  5. ^ Robert Chambers; Thomas Thomson (1875). A Biographical Dictionary of Eminent Scotsmen. p. 175.
  6. ^ Henry C. King (2003). The History of the Telescope. Courier Corporation. p. 74. ISBN 978-0-486-43265-6.
  7. ^ 노먼 W. 헨리 외: 검경 금속.
  8. ^ a b c 에디슨 페티트: 리플렉터. 천문학회의 태평양 전단지. 제7권 제331호, 페이지 249–256. 1956년 12월.
  9. ^ 우주를 항해하라: 보이는 우주. 타임 라이프 북스, 1990. (웹 클립).

외부 링크