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HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE, TECHNOLOGIE, OBJETS AUTOUR DE NOUS
Télescope. Histoire de l'invention et de la production
Annuaire / L'histoire de la technologie, de la technologie, des objets qui nous entourent Un télescope est un instrument qui aide à observer des objets distants en collectant des rayonnements électromagnétiques (comme la lumière visible).
Comme les lunettes, la longue-vue a été créée par une personne éloignée de la science. Descartes, dans sa Dioptrique, parle de cette importante invention comme suit : " A la honte de l'histoire de nos sciences, une invention aussi remarquable a d'abord été faite purement par expérience et, de plus, par hasard. Il y a une trentaine d'années, Jacob Mecius, "un homme qui n'a jamais étudié les sciences", qui aimait disposer des miroirs et des verres brûlants, ayant à cet effet diverses formes de lentilles, il décida de regarder à travers une combinaison de verre convexe et concave, puis les installa avec tant de succès aux deux extrémités du tuyau qu'il a reçu de façon tout à fait inattendue la première longue-vue. Ils disent qu'il a été incité par des enfants jouant avec des lunettes. Ainsi, la première longue-vue est apparue aux Pays-Bas au début du XVIIe siècle. De plus, il a été inventé, en plus de Mecius, indépendamment par plusieurs personnes à la fois. Tous n'étaient pas des scientifiques optiques, mais des artisans ordinaires. L'un d'eux, John Leppershey, artisan de la lunetterie de Middelbourg, présenta la pipe qu'il avait créée aux États généraux en 1608. En entendant parler de cette nouveauté, le célèbre savant italien Galileo Galilei écrivit en 1610 : « Il y a une dizaine de mois, une rumeur parvint à nos oreilles selon laquelle un certain Belge aurait construit une perspective (comme Galilée appelait le télescope), à l'aide de laquelle des objets visibles, lointains des yeux, deviennent clairement distinguables, comme s'ils étaient proches." Galilée ne connaissait pas le principe de fonctionnement du télescope, mais il connaissait bien les lois de l'optique et devina bientôt son dispositif et conçut lui-même le télescope. "D'abord, j'ai fabriqué un tube de plomb, écrit-il, aux extrémités duquel j'ai placé deux verres de lunettes, tous deux plats d'un côté, d'autre part, l'un était convexe-sphérique, l'autre concave. En plaçant l'œil au verre concave, j'ai vu des objets assez grands et proches. En effet, ils semblaient trois fois plus proches et dix fois plus grands que lorsqu'ils étaient vus par l'œil naturel. Après cela, j'ai développé un tube plus précis, qui représentait des objets grossis de plus de soixante Après cela, n'épargnant aucun effort et aucun moyen, j'ai réussi à me construire un organe si excellent que les choses semblaient, à travers lui, mille fois plus grandes et plus de trente fois approximatives que lorsqu'elles étaient vues avec l'aide de capacités naturelles. . Galileo a été le premier à réaliser que la qualité des verres de lunettes et des verres de longue-vue devait être complètement différente. Sur les dix verres, un seul convenait à une utilisation dans une longue-vue. Il a perfectionné la technologie des lentilles à un degré jamais atteint auparavant. Cela lui a permis de fabriquer un télescope avec un grossissement de trente fois, alors que les télescopes des artisans de la lunetterie n'étaient grossis que trois fois.
Le télescope galiléen se composait de deux verres, dont celui faisant face à l'objet (objectif) était convexe, c'est-à-dire collectant les rayons lumineux, et celui faisant face à l'œil (oculaire) était un verre concave et diffusant. Les rayons provenant de l'objet étaient réfractés dans la lentille, mais avant de donner une image, ils tombaient sur l'oculaire, qui les diffusait. Avec une telle disposition des verres, les rayons ne faisaient pas une image réelle, elle était déjà formée par l'œil lui-même, qui constituait ici en quelque sorte la partie optique du tube lui-même. La lentille O donnait dans son foyer une image réelle ba de l'objet observé (cette image est l'inverse, comme on pouvait le voir en la prenant sur l'écran). Cependant, l'oculaire concave O1, installé entre l'image et l'objectif, diffusait les rayons provenant de l'objectif, ne les laissait pas se croiser, et empêchait ainsi la formation d'une image réelle ba. La lentille divergente formait une image virtuelle de l'objet aux points A1 et B1, qui était à la meilleure distance de vision. En conséquence, Galileo a reçu une image imaginaire, agrandie et directe de l'objet.
Le grossissement du télescope est égal au rapport des focales de l'objectif sur la focale de l'oculaire. Il semblerait qu'il soit possible d'obtenir des grossissements arbitrairement grands. Cependant, les possibilités techniques mettent une limite à une forte augmentation : il est très difficile de rectifier des verres de grand diamètre. De plus, pour des focales trop longues, il fallait un tube trop long, impossible à travailler. Une étude des télescopes de Galilée, conservés au Musée d'histoire des sciences de Florence, montre que son premier télescope a donné un grossissement de 14 fois, le second de 19 fois et le troisième de 5 fois. Bien que Galilée ne puisse pas être considéré comme l'inventeur du télescope, il fut sans aucun doute le premier à le créer sur une base scientifique, en utilisant les connaissances connues de l'optique au début du XVIIe siècle et en en faisant un puissant outil de recherche scientifique. . Il a été le premier à observer le ciel nocturne à travers un télescope. Il a donc vu quelque chose que personne n'avait vu avant lui. Tout d'abord, Galilée a essayé de considérer la lune. A sa surface se trouvaient des montagnes et des vallées. Les sommets des montagnes et des cirques brillaient d'argent dans les rayons du soleil, et de longues ombres noircissaient dans les vallées. La mesure de la longueur des ombres a permis à Galilée de calculer la hauteur des montagnes lunaires. Dans le ciel nocturne, il a découvert de nombreuses nouvelles étoiles. Par exemple, dans la constellation des Pléiades, il y avait plus de 30 étoiles, alors qu'avant il n'y en avait que sept. Dans la constellation d'Orion - 80 au lieu de 8. La Voie lactée, qui était auparavant considérée comme des paires lumineuses, s'est effondrée dans un télescope en un grand nombre d'étoiles individuelles. A la grande surprise de Galilée, les étoiles du télescope semblaient plus petites que lorsqu'elles étaient observées à l'œil nu, car elles perdaient leur halo. Les planètes, en revanche, étaient représentées comme de minuscules disques, comme la Lune. Pointant le tuyau vers Jupiter, Galilée a remarqué quatre petits luminaires se déplaçant dans l'espace avec la planète et changeant leurs positions par rapport à elle. Après deux mois d'observations, Galileo a deviné qu'il s'agissait des satellites de Jupiter et a suggéré que Jupiter était plusieurs fois plus grand que la Terre. Considérant Vénus, Galilée a découvert qu'elle a des phases similaires à celles de la lune, et doit donc tourner autour du Soleil. Enfin, observant le Soleil à travers le verre violet, il trouva des taches à sa surface, et d'après leur mouvement il établit que le Soleil tourne autour de son axe. Toutes ces découvertes étonnantes ont été faites par Galileo dans un laps de temps relativement court grâce au télescope. Ils ont fait une impression étonnante sur les contemporains. Il semblait que le voile du secret était tombé de l'univers et qu'il était prêt à révéler ses profondeurs les plus intimes à l'homme. À quel point l'intérêt pour l'astronomie était grand à cette époque, on peut le voir du fait qu'en Italie seulement, Galilée a immédiatement reçu une commande pour une centaine d'instruments de son système. L'un des premiers à apprécier les découvertes de Galilée fut un autre astronome exceptionnel de l'époque, Johannes Kepler. En 1610, Kepler a proposé une conception fondamentalement nouvelle de la longue-vue, qui se composait de deux lentilles biconvexes. L'année suivante, il publie l'ouvrage majeur Dioptric, qui examine en détail la théorie des télescopes et des instruments optiques en général. Kepler lui-même ne pouvait pas assembler un télescope - pour cela, il n'avait ni les moyens ni les assistants qualifiés. Cependant, en 1613, selon le schéma de Kepler, un autre astronome, Scheiner, construisit son télescope.
De nombreux scientifiques ont commencé à construire eux-mêmes des télescopes, plus puissants que ceux de Galileo. Certains ont réussi à obtenir une augmentation de cent fois, alors que la longueur du tube atteignait 30, 40 mètres ou plus. Le record appartient, apparemment, à l'astronome Oz, qui en 1664 a réussi à construire un télescope avec un grossissement de 600 fois. La longueur du tube était de 98 mètres. Il est facile de deviner les difficultés qu'Oz a dû endurer pour observer avec un appareil aussi maladroit. En 1672, Isaac Newton réussit à résoudre partiellement cette difficulté, il proposa une nouvelle conception du télescope (appelé réflecteur), dans lequel la lentille était un miroir métallique concave.
De tout ce qui a été dit, il ressort que la création du télescope a marqué une véritable révolution dans la science en général et dans l'optique en particulier. L'optique de précision est entrée dans la science comme un nouveau moyen de comprendre le monde. Auteur : Ryzhov K.V.
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