ニュートンの反射望遠鏡

Isaac Newtonは、白い光が色のスペクトルからできているという彼の理論の証明として、反射望遠鏡を作ったのである。 彼は、屈折式望遠鏡のレンズは、光が色に分散する（色収差）ことに悩まされると結論付けていた。 そこで、彼が作った望遠鏡は、対物レンズに鏡を使うことで、この問題を回避した。 ニュートンは、主鏡の製作に、6部の銅と2部のスズからなる特注の金属組成を使用した。これは、初期の鏡面金属の組成である。 彼は、鏡の形を整え、研磨する方法を考案し、ピッチラップを使って光学面を研磨した最初の人であったかもしれない。 彼は、屈折式望遠鏡の主な欠点は球面収差ではなく色収差であると確信していたため、構造を簡単にするためにパラボラではなく球面形状を選んだのである。 彼は、「ニュートン式望遠鏡」の設計の特徴である、主鏡の焦点付近に「対角」副鏡を追加し、望遠鏡の側面に取り付けられた接眼レンズに90°の角度で像を反射させることに成功した。 このユニークな工夫により、対物鏡の邪魔になる部分を最小限に抑えて像を見ることができるようになった。 また、彼はすべてのチューブ、マウント、および継ぎ手を作りました。

ニュートンは彼の発明を次のように説明しています：「金属が凹んでいる球の直径は約25インチで、結果として機器の長さは約6インチと1/4でした。 眼鏡は平凸で、凸面を研磨した球の直径は1/5インチかそれより少し小さく、その結果、30倍から40倍に拡大された。 別の測定方法では、35倍に拡大した。 凹んだ金属は1インチと3分の1の開口部を産んだが、開口部は金属の縁をぐるりと覆う不透明な円ではなく、眼鏡と目の間に置かれた不透明な円であり、中央には光線が目に通るための小さな丸い穴が開けられていた。 この円は、ここに置かれることで、誤った光の多くを止め、さもなければ視界を乱すことになる。 これを、凹面鏡で作った長さ4フィートのかなり良い遠近法と比較すると、私の器具では、その眼鏡よりも遠くを読むことができた。 しかし、物体はグラスで見るよりもずっと暗く見える。これは、グラスでの屈折よりも金属での屈折によって多くの光が失われたためであり、私の器具が過充電されていたためでもある。 もし、30倍か25倍に拡大していたら、物体はもっと生き生きと楽しく見えただろう」……。 「物体の金属は幅が2インチ、厚さは曲がらないように1インチの3分の1程度であった。 この金属を2つ持っていて、両方を磨いた後、どちらが良いか試し、もう一方をもう一度磨いて、持っている金属よりも良くできるかどうか確かめました。

ニュートンは、直径25インチ、半径12.5インチ、焦点距離6.25インチ（158mm）の球体に合わせて研磨した、対物凹面主鏡直径2インチ（50mm）厚0.3インチ（1.5mm）の望遠鏡を記述している。 鏡の有効口径は1.3インチで、観察者の目と接眼レンズの間に穴のあいた円盤を置き、絞ったものである。 望遠鏡は平らな対角線の副鏡を持ち、90度の角度で光をプラノ式凸接眼レンズ（焦点距離4.5mm）に跳ね返し、彼が観測した35倍の倍率を実現したのである。 ニュートンはこの望遠鏡の長さを6.25インチと述べているが、これは彼の単行本『光学』に描かれた望遠鏡の長さと一致している。 王立協会に贈られた2台目の望遠鏡は、「オプティクス」に描かれた1台目の望遠鏡よりかなり長いので、焦点距離が長いと思われる。 ニュートンは1668年末に最初の反射望遠鏡を完成させ、1669年2月23日にヘンリー・オルデンブルグ（王立協会書記）に宛てた手紙の中で初めてそれについて書いた。”.

ニュートンは新しい小さな望遠鏡で木星のガリレオ衛星4つと金星の三日月相が見えることを発見した。 ニュートンの友人アイザック・バローは、1671年末にロンドン王立協会の小グループにこの望遠鏡を見せた。 1672年1月には、チャールズ2世のためにデモンストレーションを行い、大変喜ばれた。 この望遠鏡は、崩壊するまで王立協会の保管庫に置かれ、その後、王立協会の記録から姿を消した。 ニュートンの最初の望遠鏡の実用的な可能性は、18世紀の終わりには、最大の反射鏡が口径50インチ（126cm）近くまで成長し、最大のアクロマートレンズ対物レンズは約5インチ（13cm）以下となり、より明確になった。

ニュートンが製作した初期の望遠鏡については、これまで明らかにされてこなかったが、彼の最初の望遠鏡は1668年に製作された試作品であることが明らかになった。 この望遠鏡はケンブリッジにいた数人の友人にしか見せられず、ほとんど知られていない。 この試作品は、鏡の直径が1インチ強、おそらく1.3インチ、長さが6インチほどであった。 7284>